HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
-------------------------------------------

HỒNG THỊ HƯƠNG GIANG

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT
FLAVONOID TỒN PHẦN TỪ RỄ CÂY BỒ CƠNG
ANH

HÀ NỘI – 9/2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
-------------------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT
FLAVONOID TỒN PHẦN TỪ RỄ CÂY BỒ CƠNG
ANH
Người thực hiện

: Hồng Thị Hương Giang

MSV

: 620943

Khóa

: 62

Chun ngành

: Cơng nghệ thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Vũ Thị Hạnh
ThS. Nguyễn Thị Quyên

Địa điểm thực tập

: Bộ môn công nghệ chế biến

HÀ NỘI– 9/2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, đây là quá trình nghiên cứu của tơi dưới sự hướng dẫn
của TS. Vũ Thị Hạnh cùng ThS. Nguyễn Thị Quyên. Các nội dung nghiên cứu, số liệu
và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là trung thực.
Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được
cảm ơn và các thơng tin được trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 06 tháng 09 năm 2021
Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

Hoàng Thị Hương Giang


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian thực tập tại khoa Công nghệ thực phẩm- Học viện Nông nghiệp
Việt Nam, cùng với sự cố gắng của bản thân, sự giúp đỡ của thầy cơ và các bạn, tơi đã
hồn thành khóa luận tốt nghiệp của mình.
Trước hết, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Vũ Thị Hạnh cùng ThS. Nguyễn
Thị Quyên, người trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực tập. Các cơ đã tận
tình chỉ bảo và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Đồng thời tơi xin chân thành cảm ơn cơ Nguyễn Thị Huyền- Cán bộ Phịng thí
nghiệm bộ mơn Cơng nghệ chế biến, Khoa Cơng nghệ thực phẩm cùng các chị cán bộ
tại làm việc tại Phịng thí nghiệm trung tâm và các bạn sinh viên trong nhóm thực hiện
khóa luận tốt nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đề tài.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Công nghệ thực phẩm đã
dạy dỗ tạo điều kiện để tôi nghiên cứu và học hỏi.
Cuối cùng, tôi cảm xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã ở ln bên cạnh ủng hộ tinh
thần, động viên khi tôi thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Vì kiến thức bản thân cịn hạn chế nên trong q trình thực hiện khóa luận tơi
khơng tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy
cơ và các bạn để bản báo cáo này được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)

Hoàng Thị Hương Giang



MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................. viii
PHẦN I. MỞ ĐẦU .........................................................................................................1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................................1

1.2.

Mục đích và yêu cầu ........................................................................................2

1.2.1.

Mục đích ...................................................................................................... 2

1.2.2.

Yêu cầu ........................................................................................................ 2

PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................3
2.1.

Tổng quan về cây bồ công anh ........................................................................3

2.1.1.


Giới thiệu về cây bồ công anh ..................................................................... 3

2.1.2.

Giới thiệu về rễ cây bồ công anh................................................................. 4

2.2.

Tổng quan về flavonoid ...................................................................................5

2.2.1.

Giới thiệu về flavonoid ............................................................................... 5

2.2.2.

Một số nhóm thuộc lớp chất flavonoid ....................................................... 5

2.2.3.

Hoạt tính sinh học của flavonoid ................................................................ 8

2.2.3.1.

Tác dụng chống oxy hóa ......................................................................8

2.2.3.2.

Tác dụng đối với enzyme .....................................................................8


2.2.3.3.

Tác dụng chống độc .............................................................................9

2.2.3.4.

Tác dụng thông tiểu ..............................................................................9

2.2.3.5.

Tác dụng chống loét .............................................................................9

2.2.3.6.

Tác dụng khác ......................................................................................9

2.2.4.

Phân bố flavonoid thực vật ......................................................................... 9

2.3.

Phương pháp thu nhận flavonoid toàn phần...............................................10

2.4.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu nhận flavonoid từ thực vật ......11

2.4.1.


Dung mơi ................................................................................................... 11

2.4.2.

Kích thước nguyên liệu ............................................................................. 12

2.4.3.

Độ ẩm nguyên liệu .................................................................................... 12


2.4.4.

Nhiệt độ trích ly ........................................................................................ 13

2.4.5.

Thời gian trích ly ....................................................................................... 13

2.4.6.

Tỉ lệ dung mơi/ngun liệu ....................................................................... 13

2.5.

Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới......................................14

2.5.1.

Trên thế giới .............................................................................................. 14


2.5.2.

Trong nước ................................................................................................ 14

PHẦN III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........16
3.1.

Vật liệu và hóa chất........................................................................................16

3.1.1.

Vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 16

3.1.2.

Thiết bị, dụng cụ và hóa chất .................................................................... 16

3.2.

Địa điểm và thời gian nghiên cứu .................................................................17

3.3.

Nội dung nghiên cứu ......................................................................................18

3.4.

Phương pháp nghiên cứu ..............................................................................18


3.4.1.

Phương pháp công nghệ ............................................................................ 18

3.4.2.

Phương pháp bố trí thí nghiệm .................................................................. 19

3.4.3.

Phương pháp phân tích .............................................................................. 22

3.4.3.1.

Phương pháp xác định độ ẩm của rễ bồ cơng anh ..............................22

3.4.3.2.

Phương pháp phân tích chất khơ hịa tan............................................22

3.4.3.3.

Phương pháp định tính flavonoid .......................................................23

3.4.3.4.

Phương pháp định lượng flavonoid toàn phần ...................................23

3.4.4.


Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................... 25

PHẦN IV: KẾT QUẢ THẢO LUẬN.........................................................................26
4.1.

Kết quả phân tích đặc tính của rễ cây bồ công anh ....................................26

4.1.1. Kết quả xác định độ ẩm và hàm lượng chất khơ hịa tan trong rễ cây bồ
công anh .................................................................................................................. 26
4.1.2. Kết quả thử nghiệm định tính flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ cơng anh
……………………………………………………………………………………26
4.2. Kết quả nghiên cứu quy trình tách chiết flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ
cơng anh ....................................................................................................................27
4.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của loại dung môi tách chiết đến hàm
lượng flavonoid toàn phần thu nhận được từ rễ bồ công anh ................................. 27
4.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung môi đến đến hàm lượng
flavonoid tồn phần thu nhận được từ rễ bồ cơng anh ........................................... 28


4.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tách chiết đến hàm lượng
flavonoid toàn phần thu nhận được từ rễ bồ công anh ........................................... 30
4.2.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ dung môi/nguyên liệu đến hàm lượng
flavonoid tồn phần thu nhận được từ rễ bồ cơng anh ........................................... 31
4.2.5.

Đề xuất quy trình tách chiết flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ công anh.. 33

PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................34
5.1.


Kết luận ...........................................................................................................35

5.2.

Kiến nghị .........................................................................................................35

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................36
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ............................................................................................36
TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI ........................................................................................37
TÀI LIỆU INTERNET ..............................................................................................39
PHỤ LỤC .....................................................................................................................40


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Cây bồ cơng anh Việt Nam .............................................................................3
Hình 2.2. Khung sườn cơ bản của flavonoid ..................................................................5
Hình 2.3. Khung sườn của flavonoid và chalcon............................................................5
Hình 3.1. Mẫu rễ sau khi cắt nhỏ để sấy .......................................................................16
Hình 3.2. Mẫu rễ sau khi xay nhỏ ................................................................................ 16
Hình 3.3. Sơ đồ quy trình dự kiến tách chiết flavonoid toàn phần từ rễ cây bồ cơng anh
.......................................................................................................................................19
Hình 3. 4. Biểu diễn đường chuẩn và phương trình đường chuẩn................................24
Hình 4.1. Kết quả thí nghiệm định tính kiểm tra sự có mặt của flavonoid trong rễ cây
bồ cơng anh ....................................................................................................................27
Hình 4.2. Đề xuất quy trình tách chiết flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ cơng anh .....33
Hình 4.3. Ảnh hưởng của loại dung mơi đến khả năng tách chiết flavonoid tồn phần
từ rễ cây bồ cơng anh .....................................................................................................40
Hình 4.4. Ảnh hưởng của nồng độ dung mơi đến khả năng tách chiết flavonoid toàn
phần từ rễ cây bồ cơng anh ............................................................................................40
Hình 4.5. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng tách chiết flavonoid toàn phần từ rễ

cây bồ cơng anh .............................................................................................................41
Hình 4.6. Ảnh hưởng của tỉ lệ dung mơi/ ngun liệu trong q trình tách chiết
flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ công anh....................................................................41


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Bảng thành phần dưỡng chất của rễ cây bồ cơng anh (tính trên 100g bồ cơng
anh khơ) ...........................................................................................................................4
Bảng 2.2. Một số nhóm thuộc lớp chất flavonoid ...........................................................6
Bảng 3.1. Các thiết bị sử dụng ......................................................................................16
Bảng 3.2. Các hóa chất sử dụng ....................................................................................17
Bảng 3.3. Các dụng cụ sử dụng ....................................................................................17
Bảng 3.4. Công thức pha nồng độ xây dựng đường chuẩn quercetin ...........................24
Bảng 4.1. Kết quả phân tích độ ẩm và chất khơ hịa tan ...............................................26
Bảng 4.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại dung môi ...........................................28
Bảng 4.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung môi ....................................29
Bảng 4.4. Kết quả khảo sát thời gian tách chiết flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ cơng
anh .................................................................................................................................30
Bảng 4.5. Kết quả khảo sát tỉ lệ dung môi/nguyên liệu ................................................31


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Tên đầy đủ

Chữ viết tắt
TCVN
TCN

Tiêu chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn nghành


QE

Quercetin Equivalents- Tương đương quercetin

TFC

Total Flavonoid Content- Hàm lượng flavonoid tổng
(mg QE/g chất khơ)

CT

Cơng thức

TN

Thí nghiệm


PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm nên có thảm

thực vật phong phú và đa dạng với khoảng hơn 12.000 loài thực vật bậc cao. Trong đó,
có khoảng 3948 lồi được sử dụng làm thuốc trong y học cổ truyền (Viện dược liệu,
2006). Các hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên từ các lồi thực vật có nhiều hoạt tính
sinh học như: chống oxy hóa, kháng viêm, kháng sinh, chống ung thư… Tuy nhiên các
loại dược liệu này chỉ được sử dụng chủ yếu dựa theo kinh nghiệm dân gian và truyền

miệng từ đời này sang đời khác, chưa được nghiên cứu sâu về thành phần hóa học, tác
dụng dược lý và độc tính. Vì vậy, việc phát hiện và đi sâu vào nghiên cứu các hợp chất
có trong các loại thảo dược ln được chú trọng.
Là một loài cây mọc hoang tại nhiều tỉnh miền Bắc nước ta, bồ công anh Việt
Nam (tên khoa học: Lactuca indica L.), (hay còn gọi là cây bồ cóc, diếp hoang, diếp dại,
mót mét, mũi mác, diếp trời, mũi cày), thuộc họ Cúc (Asteraceae), rất dễ trồng bằng hạt
và phát triển rất nhanh. Chúng được sử dụng để chữa các bệnh như tắc tia sữa, đau dạ
dày, ăn uống kém tiêu, ung thư, mụn nhọt đang sưng mủ… (Đỗ Tất Lợi, 2004).
Hiện nay, bồ công anh được tìm thấy nhiều ở miền núi (nơi có độ cao dưới
1000m), đến trung du và đồng bằng, ở nơi đất ẩm, trong vườn, ven đường đi, bãi sông,
trên các thửa ruộng, nương rẫy đã bỏ hoang. Rễ bồ công anh chứa nhiều dinh dưỡng có
lợi cho sức khỏe con người, có tác dụng hỗ trợ điều trị các bệnh về gan, thận, dạ dày,
ngăn ngừa ung thư, tiểu đường, tắc tia sữa, sung vú, viêm phổi, viêm phế quản…
Nhiều nghiên cứu trên thế giới về phần trên mặt đất của lồi Lactuca indica L. đã
cơng bố về khả năng ức chế tế bào ung thư gan (Ki Huyn Kim và cộng sự, 2010), tế bào
ung thư máu HL- 60 (Sheng-Yang Wang và cộng sự, 2003)… Tuy nhiên, vấn đề nghiên
cứu thành phần các hoạt chất trong rễ cây bồ công anh vẫn còn hạn chế, thường chỉ được
sử dụng trong các bài thuốc dân gian cổ truyền. Flavonoid là một nhóm hợp chất rất
thường thấy trong thực vật, có mặt khơng chỉ trong những thực vật bậc cao mà cịn trong
một số thực vật bậc thấp, thậm chí trong các lồi tảo. Đây là hợp chất có nhiều hoạt tính
1


sinh học như: ngăn chặn q trình oxy hóa do các gốc tự do, xúc tác ngăn cản các phản
ứng oxy hóa, chống viêm… ngồi ra nó cịn được ứng dụng trong y học để điều trị một
số bệnh như viêm nhiễm, dị ứng, chống lão hóa... Việc nghiên cứu phương pháp tách
chiết flavonoid toàn phần từ rễ cây bồ công anh làm tiền đề cơ bản trong điều chế hoạt
chất ứng dụng trong y học, dược phẩm và thực phẩm bảo vệ sức khỏe là cần thiết.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu quy trình tách chiết flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ cơng anh”.

1.2.

Mục đích và u cầu

1.2.1. Mục đích
Thử nghiệm định tính và xây dựng được quy trình tách chiết flavonoid tồn phần
từ rễ cây bồ cơng anh tối ưu. Quy trình tách chiết flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ cơng
anh xây dựng được có thể ứng dụng để nghiên cứu phát triển các sản phẩm thực phẩm
hỗ trợ sức khỏe.
1.2.2. Yêu cầu
Phân tích đặc tính của rễ cây bồ cơng anh (độ ẩm, chất khơ hịa tan và phân tích
định tính sự có mặt của flavonoid trong rễ cây bồ công anh)
Xác định ảnh hưởng của loại dung môi tách chiết đến hàm lượng flavonoid tồn
phần thu nhận được trong rễ cây bồ cơng anh
Xác định ảnh hưởng của nồng độ dung môi tách chiết đến hàm lượng flavonoid
toàn phần thu nhận được trong rễ cây bồ công anh
Xác định ảnh hưởng của thời gian tách chiết đến hàm lượng flavonoid toàn phần
thu nhận được trong rễ cây bồ công anh
Xác định ảnh hưởng của tỉ lệ dung mơi/ngun liệu đến hàm lượng flavonoid
tồn phần thu nhận được trong rễ cây bồ công anh
Đề xuất quy trình tách chiết flavonoid tồn phần từ rễ cây bồ công anh

2


PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1.

Tổng quan về cây bồ công anh


2.1.1. Giới thiệu về cây bồ công anh
Tên bồ cơng anh được dùng để chỉ ít nhất 3 loại cây có ở nước ta: Bồ cơng anh
Việt Nam (tên khoa học: Lactuca indica L.), bồ công anh Trung Quốc (tên khoa học:
Taraxacum officinale Wigg.) và cây chỉ thiên (tên khoa học: Elephantopus scaber L.).
Cả 3 loại cây này đều thuộc họ Cúc (Asteraceae) (Đỗ Tất Lợi, 2004).
Nghiên cứu này tập trung vào loại bồ công anh Việt Nam, Lactuca indica L., với
phần rễ cây đang phát triển.

Hình 2.1. Cây bồ công anh Việt Nam
(Nguồn: internet)

Mô tả cây bồ công anh Việt Nam: Là một cây nhỏ, cao từ 0.60 m đến 1 m, có thể
cao tới 3 m. Thân mọc thẳng, nhẵn, khơng cành hoặc rất ít cành. Lá có nhiều hình dạng;
lá phía dưới dài 30 cm, rộng từ 5 đến 6 cm. Gần như không cuống, chia thành nhiều
thùy hay răng cưa to thơ, lá phía trên ngắn hơn, ngun chứ khơng chia thùy, mép có
răng cưa thưa. Bấm lá và thân đều thấy tiết ra nhũ dịch màu trắng đục như sữa, vị hơi
đắng. Cụm hoa hình đầu, màu vàng, có loại tím. Có người gọi cây hoa vàng là hoàng
hoa địa đinh và loại hoa tím là tử hoa địa đinh (tử là màu tím).
Phân bố: chủ yếu ở vùng ẩm thuộc các nước Châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản,
Indonexia, Philippin… Tại Việt Nam, cây bồ công anh mọc hoang tại nhiều tỉnh miền

3


Bắc, thường ở nơi có độ cao dưới 1000 m. Cây bồ cơng anh rất dễ trồng, có thể trồng
bằng hạt vào các tháng 3- 4 hoặc tháng 9- 10 và có thể trồng bằng mẩu gốc, sau 4 tháng
có thể bắt đầu thu hoạch.
Công dụng của cây bồ công anh Việt Nam: dùng để điều trị bệnh sưng vú, tắc tia
sữa, mụn nhọt đang sưng mủ, mát gan, lợi mật, chữa mất ngủ, đau dạ dày, viêm phổi,
viêm phế quản, ăn uống kém, ung thư; hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường, hạ đường huyết

(Đỗ Tất Lợi, 2004).
2.1.2. Giới thiệu về rễ cây bồ công anh
Đặc điểm rễ bồ cơng anh: rễ bồ cơng anh có màu nâu, là loại rễ đơn, dài, mọc
thẳng, thuộc loại rễ hình trụ, xung quanh có các rễ phụ, thường được thu hoạch với thân
và lá để làm thuốc.
Thành phần dinh dưỡng của rễ bồ công anh:
Bảng 2.1. Bảng thành phần dưỡng chất của rễ cây bồ cơng anh
(tính trên 100g bồ cơng anh khơ)
STT

Chỉ tiêu

Hàm lượng

Đơn vị

1

Carotenoid

56.37

µg/100g

2

Protein thơ

6.19


g/100g

3

Xơ trung tính

67.73

g/100g

4

Xơ acid

41.37

g/100g

5

Khống tổng

14.3

g/100g

6

Phosphorus


200

mg/100g

(Tơn Nữ Liên Hương và cộng sự, 2017)

Thành phần hóa học của rễ bồ công anh: Trong rễ và lá bồ cơng anh có chứa
polyphenol, flavonoid và vitamin C. Theo kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả người
Hàn Quốc là Ju Nam Kim và cộng sự năm 2012, tổng hàm lượng polyphenol của chiết
xuất từ lá và rễ cây bồ công anh lần lượt là 42.08 và 7.66 (mg/g), hàm lượng flavonoid
của chúng là 23.09 và 0.77 (mg/g), và hàm lượng vitamin C của chúng tương ứng là
24.14 và 0.38 (mg/100 g).

4


Tác dụng của rễ bồ cơng anh: có vị ngọt đắng, tính hàn, có tác dụng giải độc,
thanh nhiệt, lương huyết tán kết, thông sữa, lợi tiểu, mụn nhọt; dùng rễ bồ công anh để
làm các vị thuốc bổ đắng, tẩy máu, lọc máu, chống oxy hóa.
2.2.

Tổng quan về flavonoid

2.2.1. Giới thiệu về flavonoid
Flavonoid là những hợp chất màu phenol thực vật, tạo màu cho các loại rau, hoa,
quả. Flavonoid là một nhóm chất tự nhiên lớn thường gặp trong thực vật, phần lớn các
bộ phận của các loại thực vật bậc cao: lá, hoa, rễ, hạt, quả. Flavonoid có khung cơ bản
là C6-C3-C6 gồm 2 vòng benzen A và B nối với nhau qua một mạch 3 cacbon, cấu trúc
có thể là vịng kín hoặc mở (Phan Quốc Kinh, 2011).


Hình 2.2. Khung sườn cơ bản của flavonoid
(Nguồn: Phan Quốc Kinh, 2011)

Trong đa số trường hợp thì mạch 3 cacbon đóng vịng với vịng A và tạo nên một
dị vịng có oxy (vịng C). Trong hàng loạt các chất flavonoid thì các hợp chất chalcone,
anthocyanidin và auronon được biết là các chất màu trong cây. Hệ thống đánh số khung
cacbon của flavonoid được đưa ở dưới và khung chalcone được đánh số theo cách khác
hỗn (Phan Quốc Kinh, 2011).

Hình 2.3. Khung sườn của flavonoid và chalcon
(Nguồn: Phan Quốc Kinh, 2011)

2.2.2. Một số nhóm thuộc lớp chất flavonoid

5


Cơ sở của sự phân loại các nhóm flavonoid tùy theo mức độ oxy hóa vịng pyran
là sự có mặt hay khơng có nối đơi giữa C2 và C3 và nhóm cacbonyl ở C4.
Flavonoid

được

chia

thành

ba

phân


nhóm

chính:

euflavonoid

(2-

phenylbenzopyrans), isoflavonoid (3-benzopyrans) và neoflavonoid (4- benzopyrans).
Trong mỗi nhóm này các flavonoid lại được chia thành các nhóm phụ khác nhau dựa
vào sự khác biệt trong cấu tạo của vịng C.
 Phân nhóm của euflavonoid gồm các nhóm phụ : flavan, flavan 3-ol (catechin),
flavan 4-ol, flavan 3,4-diol, anthocyanidin, flavanone, flavone, flavonol, 3-hydroxy
flavanon, chalcon, dihidrochalcon, aurone.
 Phân nhóm isoflavonoid gồm các nhóm phụ: iso flavan, iso flavan-4-ol,
isoflavon, isoflavanon, rotenoid…Thường gặp nhất là isoflavon trong cây họ đậu.
 Neoflavon chỉ giới hạn trong một số cây gồm các nhóm phụ 4-aryl-chroman, 4aryl-coumarin, dalbergion.
Bảng 2.2. Một số nhóm thuộc lớp chất flavonoid
Nhóm

flavon Các flavon có nhóm ceton ở C, của khung
cơ bản, có màu vàng chanh.

Nhóm flavonol

Là các flavono có thêm nhóm hydroxyl ở
C1

Nhóm flavanol


Là các flavon mất đi dây nối đơi ở vị trí
C2

Nhóm flavanonol

Là các flavanol có thêm nhóm hydroxyl ở
C3

6


Nhóm chalcon

Trong phân tử chỉ có 2 vịng A và B, còn
vòng C bị mở ra. Nếu đun chúng với acid
thì có thể đóng lại vịng C thành
flavanonol.
Thường có màu từ vàng sẫm, đỏ da cam
đến đỏ tía.

Nhóm auron

Thường gặp ở các lồi hoa có màu vàng.
Bản thân aurron có màu vàng sáng.
Chalcon bị oxy hóa có thể chuyển thành
aurron. Vì vậy trong cây cỏ thường gặp
chalcon, và aurron trong cùng nhiều loại
hoa.


Nhóm anthocianin

Anthocianin

có

cấu

trúc

2-

phenylbenzopyrilium hay cịn gọi là
cation flavylium.
Nhóm leucoanthocianidin

Nhóm leucoanthoxianin còn được gọi là
flavan- 3, 4- diol. Các chất thuộc nhóm
này mới chỉ tìm thấy dưới dạng agrycon,
chưa tìm thấy ở dạng glycozit.

Nhóm catechin

Khơng có màu, nhưng ra ngồi ánh sáng
và khơng khí thì có màu nâu do bị chuyển
hóa.

Nhóm isoflavonoid

Có vịng B nối với vịng C ở vị trí C3


(Phan Quốc Kinh, 2011)

7


2.2.3. Hoạt tính sinh học của flavonoid
Flavonoid có các hoạt tính sinh học như hoạt tính chống oxy hóa. hoạt tính kháng
vi sinh vật, tác dụng kháng viêm. ức chế enzyme, chống độc, chống ung thư; flavonoid
thuộc nhóm flavon, flavanon, flavonol có tác dụng thơng tiểu, có tác dụng chống loét…
2.2.3.1.

Tác dụng chống oxy hóa

Các dẫn chất flavonoid có khả năng ngăn chặn các gốc tự do như HO, ROO. Các
gốc này sinh ra trong tế bào bởi nhiều nguyên nhân và khi sinh ra cạnh DNA thì sẽ gây
ra những ảnh hưởng nguy hại như gây biến dị, hủy hoại tế bào, gây ung thư, tăng nhanh
sự lão hoá. Thí nghiệm cho thấy khả năng ngăn chặn của một số flavonoid theo thứ tự:
myricetin> quercetin> rhammetin> morin> diosmetin> naringenin> apigenin>
catechin> 5,7 dihydroxy-3', 4', 5' trimethoxy flavon> robinin> kaempferol> flavon.
Flavonoid tạo được phức với các ion kim loại mà chính các ion kim loại này là
xúc tác của nhiều phản ứng oxy hố. Các flavonoid có 3,5,3',4' hydroxy có khả năng
liên kết tốt với các ion kim loại đó theo phức oxychromon, oxycarbonyl hoặc 3',4'
orthodioxyphenol.
Thành phần của màng tế bào có các chất lipid dễ bị peroxyd hố, tạo ra những
sản phẩm làm rối loạn sự trao đổi chất cũng dẫn đến sự huỷ hoại tế bào. Ðưa các chất
chống oxy hoá như flavonoid vào cơ thể để bảo vệ tế bào thì có thể ngăn ngừa các nguy
cơ như xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hoá , tổn thương do bức xạ, thoái hoá gan...
2.2.3.2.


Tác dụng đối với enzyme

Flavonoid cùng với acid ascorbic tham gia trong quá trình hoạt động của enzym
oxy hố - khử. Flavonoid cịn ức chế tác động của hyaluronidase. Enzym này làm tăng
tính thấm của mao mạch. Khi enzym này thừa thì gây hiện tượng xuất huyết dươi da mà
y học gọi là bệnh thiếu vit. P (P avitaminose). Các chế phẩm chứa flavonoid chiết từ các
loài Citrus như "Cemaflavone", "Circularine"..., flavonoid từ lá bạc hà (diosmin) như
"Daflon", "Diosmil", flavonoid từ hoa hoè (rutin) với nhiều biệt dược khác nhau đã
chứng minh tác dụng làm bền thành mạch, làm giảm tính "dịn" và tính thấm của mao
mạch. Tác dụng này được hợp lực cùng với acid ascorbic.
8


2.2.3.3.

Tác dụng chống độc

Tác dụng chống độc của flavonoid (có trong cây cúc gai) thể hiện làm giảm
thương tổn gan, bảo vệ được chức năng gan khi một số chất độc được đưa vào cơ thể
súc vật thí nghiệm (CCl4, benzen, ethanol, CHCl3, quinin, novarsenol...). Dưới tác dụng
của flavonoid ngưỡng ascorbic được ổn định đồng thời lượng glycogen trong gan tăng.
Sự tích luỹ glycogen có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chức năng giải độc gan.
2.2.3.4.

Tác dụng thông tiểu

Trên bộ máy tiết niệu, nhiều flavonoid thuộc nhóm flavon, flavanon, flavonol thể
hiện tác dụng thông tiểu rõ rệt. Scoparosid trong Sarothamnus scoparius, lespecapitosid
trong Lespedeza capitata, quercitrin trong lá diếp cá, flavonoid của cây râu mèo đều có
tác dụng thơng tiểu.

2.2.3.5.

Tác dụng chống loét

Tác dụng chống loét của flavanon và chalcon glycosid của rễ cam thảo đã được
ứng dụng để chữa đau dạ dày. Một số dẫn chất khác như catechin, 3-O-methyl catechin,
naringenin cũng đã được thử thấy có tác dụng chống loét.
2.2.3.6.

Tác dụng khác

Flavonoid được dùng trong các trường hợp rối loạn chức năng tĩnh mạch, tĩnh
mạch bị suy yếu, giãn tĩnh mạch, trĩ, chảy máu do đặt vòng trong phụ khoa, các bệnh
trong nhãn khoa như sung huyết kết mạc, rối loạn tuần hoàn võng mạc. Các dẫn chất
anthocyanosid có tác dụng tái tạo tế bào võng mạc và đã được chứng minh có tác dụng
tăng thị lực vào ban đêm.
Các dẫn chất thuộc nhóm isoflavonoid có tác dụng estrogen ví dụ như genistein
(= 5,7,4' trihydroxyisoflavon) daizein (= 7,4' dihydroxyisoflavon). Tác dụng này được
giải thích do sự gần nhau về cấu trúc với diethylstilboestrol.
Một số isoflavonoid (puerarin) của củ sắn dây được chính thức dùng làm thuốc
trị bệnh nhồi máu cơ tim và được ghi vào Dược điển Trung Quốc (Phan Quốc Kinh,
2011).
2.2.4. Phân bố flavonoid thực vật

9


Flavonoid ít gặp trong các loại thực vật bậc thấp
Ngành hạt trần có khoảng 700 lồi, 20 họ, số lượng flavonoid cũng khơng nhiều
nhưng cũng đủ các nhóm anthocyanidin, leucoanthocyanidin, flavanon, flavon,

flavonol, isoflavon. Nét đặc trưng của ngành hạt trần có khác thực vật bậc thấp và ngành
hạt kín ở chỗ sự hiện diện của nhiều dẫn chất biflavonoid.
Flavonoid tập trung chủ yếu vào ngành hạt kín ở lớp 2 lá mầm. Có rất nhiều họ
chứa flavonoid và đủ các loại flavonoid. Tuy nhiên cũng có một vài nét đặc trưng cho
một số họ ví dụ họ Asteraceae là một họ lớn với 15.000 lồi, 1000 chi, có rất nhiều dẫn
chất thuộc các nhóm khác nhau. Tuy nhiên, một số chi có nét đặc trưng riêng của nó, ví
dụ trong các chi Carthamus, Coreopsis, Cosmos, Dahlia thì hay gặp các dẫn chất chalcon
và auron. Chi Gymnosperma, Ageratum thì gặp các dẫn chất flavon và flavonol có nhiều
nhóm thế có oxy (có thể đến 8 nhóm). Họ Fabaceae thì hay gặp các chất thuộc nhóm
isoflavonoid. Họ Rutaceae thường gặp các flavon và flavonol có nhiều nhóm methoxy.
Họ Theaceae hay gặp các flavan-3-ol. Họ Ranunculaceae và Paeoniaceae hay gặp các
dẫn chất flavonol 3,7 diglycosid. Họ Rosaceae chi Rubrus và Prunus ở trong quả hay
gặp các anthocyanin có mạch đường phân nhánh. Họ Polygonaceae ở chi Hydropiper
hay gặp các flavon và flavonol sulfat.
Lớp một lá mầm có 53 họ nhưng cho đến nay chỉ khoảng trên 10 họ tìm thấy có
flavonoid.
Hàm lượng và cả thành phần flavonoid trong cây phụ thuộc vào nơi mọc. Cây
mọc ở vùng nhiệt đới và núi cao thì hàm lượng cao hơn ở nơi cây thiếu ánh sáng (Ngơ
Văn Thu, 2004).
2.3.

Phương pháp thu nhận flavonoid tồn phần
Q trình tách chiết có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau: Các

phương pháp truyền thống như: chiết bằng thiết bị Soxhlet, phương pháp ngấm kiệt,
phương pháp ngâm dầm; các phương pháp hiện đại trích ly có sự hỗ trợ của sóng siêu
âm, xung điện, enzyme, vi sóng, áp suất cao hoặc chất lỏng siêu tới hạn.

10



Tách chiết bằng soxlet: Đây là phương pháp chiết nóng bằng cách đun hồi lưu
dung môi với chất rắn một thời gian rồi rút ra. Dùng thiết bị này để chiết nhiều lần liên
tục và tiết kiệm dung môi. Các dung môi thường dùng là n-hexan, diclometan, ethanol.
Phương pháp ngâm dầm: Là phương pháp ngâm dược liệu với một loại dung môi
với vài ba lần lắc hoặc khuấy ở nhiệt độ phòng. Gồm: phương pháp ngâm một lần, ngâm
nhiều lần và ngâm nóng.
Phương pháp ngấm kiệt: Dược liệu được ngâm vào dung mơi trong bình ngấm
kiệt, trong suốt q trình không khuấy trộn. Dược liệu luôn được tiếp xúc với dung môi
mới, luôn tạo ra sự chênh lệch nồng độ hoạt chất cao nên có thể chiết kiệt được hoạt
chất. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là tốn thời gian, tốn dung mơi, năng
suất thấp.
Phương pháp chiết sóng siêu âm: Sóng siêu âm có tác dụng làm tăng khả năng
chiết xuất. Chiết siêu âm là phương pháp chiết sử dụng sóng với tần số 20000Hz. Dùng
siêu âm có thể rút ngắn thời gian chiết, chiết được nhiều nhóm hoạt chất, hiệu suất cao.
Chiết xuất bằng chất lỏng siêu tới hạn: Thay vì sử dụng các loại dung mơi hữu cơ,
trong phương pháp này có thể sử dụng dung môi đặc biệt là dung môi siêu tới hạn (CO2
ở trạng thái siêu tới hạn là 31.1oC/73 atm) nên an tồn và khơng độc hại. Ngày nay, đây
là phương pháp được sử dụng phổ biến vì tốn ít thời gian, tiện lợi, hiệu suất cao.
Trong đề tài này, tôi sử dụng phương pháp ngâm dầm để tách chiết flavonoid
toàn phần vì đây là phương pháp đơn giản nhất, khơng địi hỏi thiết bị phức tạp, dễ thực
hiện và phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của phịng thí nghiệm khoa công nghệ thực
phẩm.
2.4.

Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình thu nhận flavonoid từ thực vật

2.4.1. Dung mơi
Trong q trình trích ly, chất lượng sản phẩm thu được cùng với hiệu suất trích
ly phụ thuộc rất lớn vào dung mơi trích ly. Nhìn chung, dung mơi cho q trình trích ly

cần đạt được những u cầu sau:

11


Độ phân cực của dung môi: Về nguyên tắc, để chiết được các chất phân cực
(alkaloid, glycoside, polyphenol…) thì phải sử dụng các dung môi phân cực, để chiết
các chất kém phân cực (chất béo, tinh dầu, carotenoid, steroid…) thì phải sử dụng các
dung môi kém phân cực.
Độ nhớt của dung môi phải thấp, sức căng bề mặt nhỏ để không làm giảm tốc độ
khuếch tán.
Phải tinh khiết, không ăn mịn thiết bị, sau khi thu hồi dung mơi khơng để lại mùi
vị lạ cũng như các sản phẩm độc hại trong sản phẩm.
Không tạo hỗn hợp nổ với không khí, khí cháy.
Có giá thành thấp và dễ mua.
Nói chung, hiện nay chưa có một dung mơi nào đáp ứng được đầy đủ các điều
kiện như đã nêu ở trên. Vì vậy trong quá trình tiến hành, phải căn cứ vào hiệu suất và
chất lượng sản phẩm thu nhận được, căn cứ vào tính kinh tế và an tồn để lựa chọn dung
mơi phù hợp nhất.
2.4.2. Kích thước ngun liệu
Trong q trình trích ly, diện tích tiếp xúc bề mặt giữa dược liệu và dung môi
càng lớn, theo định luật Fick, lượng chất khuếch tán vào dung môi tăng lên, việc trích
ly các cấu tử trong nguyên liệu vào dung môi sẽ trở nên dễ dàng. Để tăng diện xúc tiếp
xúc của nguyên liệu, ta có thể thực hiện quá trình nghiền, băm nhỏ ngun liệu. Tuy
nhiên nếu kích thước quá nhỏ, dịch chiết sẽ bị nhiễm nhiều tạp chất, và có thể bị lắng
đọng trên lớp nguyên liệu và tắc ống mao dẫn gây ra khó khăn trong quá trình trích ly.
2.4.3. Độ ẩm ngun liệu
Ngun liệu tươi có hàm ẩm cao, do đó sự chênh lệch về nồng độ nhỏ hơn mẫu
nguyên liệu đã tách ẩm. Nhiều nghiên cứu trích ly chất có hoạt tính sinh học từ thực vật
đã chọn phương án sấy nguyên liệu trước khi trích ly vì nhiều lý do như làm giảm độ

ẩm nguyên liệu (Müller and Heindl, 2006), thuận lợi cho quá trình trích ly (Marur and
Sodex, 1995), và bảo quản ngun liệu cũng như giảm khối lượng cho hệ thống trích ly
(Afoakwah và cộng sự, 2012), đồng thời cho hiệu suất trích các chất có hoạt tính sinh
học cao nhất (Bridi và cộng sự, 2006). Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của các
12


tác giả Li và cộng sự (2006) trên một nhóm đối tượng nguyên liệu vỏ trái cây thuộc họ
citrus, nhóm tác giả này đã kết luận khi độ ẩm của ngun liệu càng thấp thì hiệu quả
trích ly flavonoid càng cao. Tuy nhiên, khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao thì sự phân hủy và
oxy hóa các hợp chất flavonoid càng nhiều, mặc dù có thể kiểm sốt bằng việc giảm
thời gian sấy nhưng độ giảm thời gian này lại khơng tương xứng với độ giảm hàm lượng
và hoạt tính trích ly. Điều này được đề cập đến trong nghiên cứu của Katsube và cộng
sự (2009), các tác giả kết luận rằng sấy lá dâu ở nhiệt độ dưới 60 oC khơng làm giảm
hàm lượng polyphenol trong dịch trích, tuy nhiên sấy với nhiệt độ trên 60 oC làm giảm
đáng kể hàm lượng polyphenol trong dịch trích.
2.4.4. Nhiệt độ trích ly
Theo cơng thức tính hệ số khuếch tán của Einstein, khi nhiệt độ tăng thì hệ số
khuếch tán tăng dẫn đến lượng chất khuếch tán cũng tăng lên (theo định luật Fick), do
đó thời gian chiết xuất cũng nhanh hơn. Nhiệt độ tăng làm cho độ nhớt giảm giúp dung
môi càng dễ thấm vào dược liệu. Tuy nhiên, nhiệt độ tăng dẫn đến độ tan của hợp chất
tăng, đồng thời tạp chất tăng làm cho dịch chiết bị lẫn nhiều tạp chất. Hơn nữa, với
những chất kém bền ở nhiệt độ cao thì khi nhiệt độ tăng cao sẽ phá hủy một số hoạt chất
như vitamin, glycosid, alkanoid…Ngoài ra, khi tăng nhiệt độ thì dung mơi dễ bị hao hụt
(đối với dung mơi dễ bay hơi có nhiệt độ sơi thấp). Vì vậy, cần lựa chọn nhiệt độ phù
hợp với loại dược liệu, dung môi và phương pháp chiết xuất.
2.4.5. Thời gian trích ly
Trong q trình trích ly, lúc đầu các chất có phân tử lượng thấp tan trước (thường
là hoạt chất), sau đó mới đến các chất có phân tử lượng cao (thường là tạp chất như
nhựa, keo,…). Do đó, nếu thời gian chiết ngắn sẽ khơng chiết được hết các hoạt chất

trong dược liệu, nhưng thời gian chiết quá dài thì dịch chiết sẽ bị lẫn nhiều tạp chất. Vì
vậy, việc lựa chọn thời gian thích hợp để chiết cũng là yếu tố quan trọng.
2.4.6. Tỉ lệ dung môi/nguyên liệu
Tỷ lệ dung môi ảnh hưởng đến hiệu quả chiết xuất do ảnh hưởng đến khả năng
khuếch tán triệt để của chất cần trích ly vào dung mơi. Khi tỉ lệ dung môi/nguyên liệu tăng,
sự chênh lệch nồng độ cấu tử cần tách càng tăng, khả năng trích ly càng lớn. Tuy nhiên, tỉ
13


lệ dung môi/ nguyên liệu chỉ tăng ở giới hạn nhất định và cần khảo sát tỉ lệ này trong quy
mơ thí nghiệm trước khi đưa vào sản xuất cơng nghiệp.
2.5.

Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới

2.5.1. Trên thế giới
Năm 2003, Sheng-Yang Wang và cộng sự đã thực hiện khảo sát hoạt tính kháng
oxy hóa và đặc điểm hóa thực vật của chiết xuất từ cây bồ công anh. Kết quả cho thấy
rằng chiết xuất từ cây bồ cơng anh có khả năng thu giữ các chất tự do hoạt động, giảm
stress oxy hóa trong bệnh bạch cầu promyelocytic HL-60 của tế bào người. Bên cạnh
đó các nhà nghiên cứu đã phân lập được 6 hợp chất protocatcechulic acid, methyl phydroxybenzoate,

caffeic

acid,

3,5-dicaffeoylquinic

acid,


luteolin

7-O-α-

glucopyranoside và quercetin 3-O-α- glucopyranoside.
Theo một nhóm tác giả người Hàn Quốc năm 2007, đã thực hiện nghiên cứu phân
lập các dẫn xuất axit quinic và flavonoid tồn phần từ cây bồ cơng anh tính từ trên mặt
đất và hoạt động bảo vệ gan của chúng trong quy mô ống nghiệm. Cụ thể, Ki Huyn Kim
và cộng sự đã phân lập được 7 dẫn xuất quinic acid như 3,4-di-O-caffeoylquinic acid,
3,5-di-O-caffeoyl-muco-quinic acid, 5-O-caffeoylquinic acid, 3-O-caffeoylquinic acid,
3,4-di-O-caffeoylquinic

acid,

4,5-di-O-caffeoylquinic

acid,

và

5-O-(E)-p-

counmaroylquinic acid. Và 5 dẫn xuất flavonoid như luteolin 7-O-β-D-glucuronide,
quercetin

5-O-β-

Dglucopyranoside,

20-dihydroxy-7-O-β-D-glucuronyflavone,


quercetin 3-O-β-D-glucopyranoside các hợp chất đã được thử hoạt tính bảo vệ gan ở
quy mô ống nghiệm.
Năm 2010, Ki Huyn Kim và cộng sự đã phân lập được 1 hợp chất là di-Ecaffeoyl-meso-tartaric acid từ dịch chiết methanol của phần trên mặt đất của cây Latuca
indica L. trong dòng tế bào gan HBV-transfected nhân ahep-G2.2.15, hợp chất này có
hiệu quả giảm nồng độ HBV DNA trong việc giải phóng các hạt HBV trưởng thành từ
việc nuôi cấy HEP- G2.2.15.
2.5.2. Trong nước
Hiện nay, một số nhà khoa học đã nghiên cứu thành phần dinh dưỡng và đánh giá
hoạt tính sinh học của rễ cây bồ công anh (Tôn Nữ Liên Hương và cộng sự, 2017). Kết

14


quả nghiên cứu cho thấy, rễ cây bồ công anh Việt Nam mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng
như carotenoid, protein thơ, xơ trung tính, xơ axit, chất khống, phosphorus; và các cao
chiết (cao tổng, n-Hex, DC, EA) có nồng độ ức chế gốc tự do DPPH thấp; Các cao nHex và cao DC có khả năng gây độc dịng tế bào ung thư cổ tử cung HeLa, với IC50 là
71.6 và 65.2 (μg/mL); ngoài ra, cao n-Hex, cao DC và cao EA có khả năng độc tế bào
ung thư phổi người A549 với IC50 lần lượt là 93.7, 98.1 và 96.2 (μg/mL).

15