BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÓ TRONG
HẠT XƯƠNG RỒNG OPUNTINA.SSP
Họ và tên sinh viên : NGÔ YẾN LOAN
Ngành
: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Niên khóa
: 2007 – 2011
Tháng 08 năm 2011
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, con xin tỏ lòng biết ơn ba mẹ đã sinh ra, nuôi nấng và dạy dỗ con
thành người.
Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ
Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô của Bộ môn Công Nghệ Hóa Học đã hết lòng
giảng dạy, truyền đạt kiến thức để em có thể hoàn thành khóa học.
Xin gửi đến thầy Tống Thanh Danh và cô Nguyễn Thị Lý lời biết ơn sâu sắc
nhất, thầy cô đã hết lòng chỉ bảo cho em nhiều kiến thức mới để em có thể hoàn
thành luận văn này cũng như nhiều kiến thức trong cuộc sống.
Cảm ơn các anh chị và các bạn trong phòng thí nghiệm hữu cơ đã giúp đỡ em
rất nhiều trong quá trình làm luận văn. Cảm ơn thầy cô và các bạn bộ môn Kỹ thuật
hữu cơ đã nhiêt tình hỗ trợ, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, xin cảm ơn những người bạn của tôi trong lớp DH07HH. Cảm ơn
các bạn đã cùng tôi chia sẻ những vui buồn, khó khăn trong hơn bốn năm qua và
trong thời gian thực hiện luận văn.
Xin gửi đến tất cả lời chúc sức khoẻ và thành công trong trong cuộc sống!
Ngô Yến Loan
i
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Lần đầu tiên ở Việt Nam, hạt của loài xương rồng Opuntia sp. được khảo sát thành
phần hóa học. Kết quả cho thấy hạt của xương rồng Opuntia sp. trồng tại tỉnh Ninh
Thuận có hàm lượng dầu béo tổng cộng 4.5%. Trong đó, linoleic acid là acid béo không
no chiếm hàm lượng vượt trội lên đến 44.71%.
Khảo sát bã hạt xương rồng Opuntia sp. sau khi đã loại dầu béo nhận thấy có rất
nhiều hợp chất hóa học khác nhau. Rất khó phân lập và nhận danh các hợp chất trên.
ii
ABSTRACT
The seeds of Opuntia sp. were firstly chemically investigated in Vietnam. The
result showed that the Opuntia sp. seed cultivated in Ninh Thuan province contained
7.5% of fatty oil in which linoleic acid was the most predominant unsaturated fatty acid
with 65.71%.
After excluding the fatty oils, waste of Opuntia sp. was investigated that there
were different compounds to create them.It was difficult to isolate and identify these
compounds.
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................i
TÓM TẮT LUẬN VĂN ......................................................................................... ii
ABSTRACT .......................................................................................................... iii
MỤC LỤC ..............................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC ............................................................................. vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ....................................................................................ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... x
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................xi
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1 TÌM HIỂU VỀ HỌ XƯƠNG RỒNG ............................................................. 2
1.2 TÌM HIỂU VỀ CHI OPUNTIA ..................................................................... 2
1.2.1 Giới thiệu- Đặc điểm thực vật ................................................................ 2
1.2.2 Phân bố ................................................................................................... 4
1.2.3 Công dụng của xương rồng Opuntia ...................................................... 4
1.2.4 Loài Opuntia cochenillifera.................................................................... 7
1.3 DẦU BÉO HẠT XƯƠNG RỒNG ................................................................. 8
1.3.1 Giá trị của dầu hạt ................................................................................. 8
1.3.2 Phương pháp tách dầu béo .................................................................... 9
iv
1.3.3 Thành phần hóa học chủ yếu của dầu béo hạt xương rồng ................... 9
1.3.4 Một số hợp chất chủ yếu trong dầu béo ............................................... 10
1.4. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU .................................................. 14
1.4.1 Nghiên cứu trong nước......................................................................... 14
1.4.2 Nghiên cứu ngoài nước ........................................................................ 15
PHẦN 2: THỰC NGHIỆM
2.1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI..................................................................................... 20
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................ 20
2.3 THIẾT BỊ- HÓA CHẤT .............................................................................. 22
2.4 THỰC NGHIỆM .......................................................................................... 22
2.4.1 Nguyên liệu .......................................................................................... 22
2.4.2 Sơ bộ hóa thực vật ................................................................................ 23
2.4.3 Trích dầu béo ........................................................................................ 29
2.4.4 Khảo sát thành phần hạt xương rồng ................................................... 30
PHẦN 3: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN
3.1 . SƠ BỘ HÓA THỰC VẬT ......................................................................... 37
3.1.1 Kết quả sơ bộ hóa thực vật ................................................................... 37
3.1.2 Nhận xét ............................................................................................... 38
3.2 DẦU TRÍCH ............................................................................................... 38
3.2.1 Hàm lượng dầu béo .............................................................................. 38
v
3.2.2 Thành phần Acid béo trong dầu trích ................................................... 38
3.3 Kết quả-bàn luận cao AcET-Chloroform ................................................ 41
3.3.1 Qui trình 1……………………………….............................................41
3.3.2 Qui trình 2…………………………………………………………….44
PHẦN 4: KẾT LUẬN
4.1 KẾT LUẬN .................................................................................................. 47
4.3 ỨNG DỤNG ................................................................................................ 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
vi
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC
PHỤ LỤC: KẾT QUẢ GC-MS MẪU DẦU TRÍCH
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của dầu béo ............................................................. 9
Bảng 1.2 Thành phần acid béo trong dầu hạt và dầu thịt xương rồng Opuntia ficus-indica
L ............................................................................................................................ 15
Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng khác trong dầu xương rồng Opuntia ficus-indica L .
............................................................................................................................... 16
Bảng 1.4 Thành phần acid béo trong hai loài O. ficus indica và O. stricta . ......... 17
Bảng 3.1 Bảng kết quả sơ bộ hóa thực vật ............................................................ 37
Bảng 3.2 Thành phần acid béo trong dầu tận trích ................................................ 38
Bảng 3.3 Bảng so sánh thành phần dầu trích và các dầu xương rồng khác trên thế giới.
............................................................................................................................... 40
Bảng 3.4 Kết quả sắc ký qui trình 1 ...................................................................... 42
Bảng 3.5 Kết quả sắc ký qui trình 2 ...................................................................... 44
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Lá, hoa và quả xương rồng Opuntia. ........................................................ 3
Hình 1.2 Vòng phát triển của một cành dạng lá. ..................................................... 3
Hình 1.3 Cây, trái và hạt xương rồng Opuntia cochenillifera ................................. 7
Hình 1.4 Hạt xương rồng và chai dầu thành phẩm.................................................. 8
Hình 1.5 Công thức cấu tạo acid linoleic ................................................................ 9
Hình 1.6 Công thức cấu tạo của tocopherol .......................................................... 11
Hình 1.7 Công thức cấu tạo của sterol................................................................... 13
Hình 1.8 Công thức cấu tạo một số sterol thường gặp. ......................................... 13
Hình 3.1 Dầu ép hạt xương rồng ........................................................................... 39
Hình 3.2 Sắc ký lớp mỏng qui trình 1 ................................................................... 41
Hình 3.3 Sắc ký lớp mỏng qui trình 2……………………………………………45
viii
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1 Quy trình nghiên cứu............................................................................. 21
Sơ đồ 2.2 Quy trình sơ bộ hóa thực vật ................................................................. 28
Sơ đồ 2.3 Quy trình tận trích dầu với hexane ........................................................ 30
Sơ đồ 2.4 Quy trình 1 khảo sát thành phần hạt xương rồng .................................. 31
Sơ đồ 2.5 Quy trình 2 khảo sát thành phần hạt xương rồng .................................. 34
ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
EtOAc
: Ethyl acetat
EtOH
: Ethanol
MeOH
: Methanol
ppm
: Parts per million
Rf
: Retention factor
TLC
: Thin Layer Chromatography
GC-MS : Gas Chromotography – Mass Spectrum
x
LỜI MỞ ĐẦU
Dầu béo là nguồn thực phẩm quan trọng cho con người và được sử dụng phục vụ cho
nhu cầu mạnh mẽ về dinh dưỡng, mỹ phẩm và các mục đích công nghiệp khác.
Chúng cung cấp các acid béo thiết yếu như linoleic acid và arachidonic acid. Chất béo
và dầu cũng được sử dụng làm chất phân tán thuốc trong y học. Dầu từ hạt có hai loại: ăn
được và không ăn được. Những dầu này thường được chuẩn bị sẵn cho mục đích hoá học
và ứng dụng trong công nghiệp: sơn, dầu nhờn,…
Đặc biệt trong y học, các acid béo chưa bão hoà có trong dầu thực vật đã được nghiên
cứu là có tác dụng hạ cholesterol trong máu, làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch,
bệnh xơ vữa động mạch,..
Vì nhu cầu sử dụng khá cao và tầm quan trọng trong nền kinh tế, cũng như trong y học,
các loại dầu từ hạt ngày càng được chú ý phát triển và sử dụng.
Bên cạnh đó, các hợp chất thiên nhiên gần đây rất được các nhà khoa học và công
chúng quan tâm bởi khả năng cải thiện sức khỏe và điều trị một số bệnh trong đó có ung
thư. Với tiêu chí này, tất cả những bộ phận trong cây có tiềm năng đều có thể được đánh
giá và nhận ra giá trị.
xi
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
PHẦN 1:
TỔNG QUAN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
1.1 TÌM HIỂU VỀ HỌ XƯƠNG RỒNG
Họ Xương rồng (danh pháp khoa học: Cactaceae) thường là các loài cây
mọng nước và có hoa. Họ Cactaceae có từ 24 đến 220 chi, tùy theo nguồn (90 chi
phổ biến nhất), trong đó có từ 1.500 đến 1.800 loài. Những cây xương rồng được
biết đến như là có nguồn gốc từ Châu Mỹ.
Họ xương rồng được chia thành 4 phân họ chính: Pereskioideae,
Maihuenioideae, Opuntioideae và Cactoideae.
Đối với phân họ Opuntioideae thì chi Opuntia là phổ biến nhất.
1.2 TÌM HIỂU VỀ CHI OPUNTIA
1.2.1 Giới thiệu- Đặc điểm thực vật
Opuntia là một trong số 200 loài xương rồng dễ nhận biết so với các loài cây
bụi khác. Những loài cây lâu năm này thường có nhiều nhánh nhô ra ở những
khớp nối đặc biệt, dẹt, tròn gọi là cành dạng lá (calodes hay phylloclades hay
thông dụng là “pads”). Theo dự đoán, các cành dạng lá này có rất nhiều areole một loại nách lá đặc trưng hay chồi non, cành non hay nhánh - có nhiều lông, và
có thể phát sinh thêm những cành, hoa, quả. Areole này phân bố không đều trên
các nhánh, thường có dạng elip, dạng tròn hay dạng trứng ngược và tổng quát có
hai dạng: dạng lá lớn, cố định và dạng có gai nhỏ, giống như tóc, gọi là cái
glochid, sẵn sàng tách ra.
Hoa thường có đủ màu, từ vàng, cam, hồng, đỏ, đỏ tươi, có khi màu trắng hay
kết hợp cả hai màu.
Trái thường có dạng chùy hay dạng trụ, dạng trứng hay gần như dạng cầu,
có hoặc không có gai, tươi hoặc khô. Quả tươi có màu xanh, vàng, đỏ, cam, hồng
hay tím.
Quả khô thì hơi nâu hoặc nâu. Hạt trong trái được bao phủ bởi lớp vỏ cứng là
đặc trưng của phân họ Opuntia.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
Hình 1.1 Lá, hoa và quả xương rồng Opuntia.
Chồi xuất hiện
Chồi lớn lên
Lá tiếp tục phát triển
Chồi tiếp tục lớn dần
Lá trưởng thành
Lá nhỏ
Lá phát triển
Có thể ăn ở giai đoạn này
Hình 1.2 Vòng phát triển của một cành dạng lá.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
1.2.2 Phân bố
Trên thế giới
Hiện tại có khoảng 150 loài, 34 loài ở Bắc Mỹ và Bắc Mexico. Các loài này
có hầu khắp ở các nước thuộc thế giới mới: Canada, Mỹ, Mexico, Caribbean,
Trung và Nam Mỹ, quần đảo Galápagos. Opuntia là chi xương rồng phân bố rộng
rãi nhất, kéo dài từ Bắc Canada đến tận Argentina. Chi này trải rộng nhất ở bán
cầu Bắc, xuất hiện ở 56o vĩ Bắc British Columbia và Alberta, Canada (Areces
2004) và là chi xương rồng duy nhất trải dài đến các bang phía Đông của nước
Mỹ. Như vậy, hiểu theo đúng nghĩa, cũng có một số loài xương rồng chịu được
giá rét. Nhiều loại được du nhập vào thế giới cũ và phát triển mạnh mẽ ở nhiều
nơi như: South Africa, Australia và India. Xung quanh Địa Trung Hải, Opuntia
bắt đầu xuất hiện ít sau chuyến hành trình đầu tiên của Columbus đến thế giới
mới và dần được cư dân địa phương xem như nó bắt đầu từ đây.
Ở Việt Nam
Loài Nopalea cochenillifera theo GS Phạm Hoàng Hộ đã từng mọc hoang
dại hoặc được trồng làm hàng rào ở vùng duyên hải từ Đà Nẵng đến Phan Thiết.
Ta gọi là cây Tay Cùi, người Anh gọi là Cochineal Plant.
1.2.3 Công dụng của xương rồng Opuntia
Sử dụng làm thuốc [3]
Opuntia nói riêng và một số loài xương rồng khác nói chung đã được con người
sử dụng từ hàng ngàn năm. Bên cạnh việc được tiêu thụ như thực phẩm và đồ
uống, hầu hết các bộ phận của cây cũng được sử dụng làm thuốc và ngày nay nó
cũng được chuẩn bị một cách thương mại như: viên nhộng, thức uống, viên
thuốc, và dạng bột. Nhiều tác dụng khác nhau của xương rồng Opuntia được xem
xét như: chống tiểu đường, chống viêm nhiễm, giảm đau, hạ đường huyết, kháng
virus và chống oxi hóa. Chất pha chế được cũng được sử dụng để điều hòa cân
nặng, lượng đường trong máu và được sử dụng trong các giải pháp chống hen
suyễn, mệt mỏi, tổn thương gan do lạm dụng rượu, tiêu chảy, kiết lỵ, khó thở,
đau dạ dày, viêm ruột kết và các dạng rối loạn tiêu hóa khác, lậu, giang mai, sởi,
chảy máu cam, béo phì, rắn cắn, viêm họng, viêm âm đạo, viêm mắt. Thuốc đắp
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
được hơ nóng để trị bệnh thấp khớp, da nổi ban đỏ và được ứng dụng để thúc đẩy
dòng sữa. Thịt của lá được sử dụng để băng bó vết thương, vì được cho rằng sẽ
giảm đau và giúp vết thương mau lành. Nước sắc từ trái sử dụng làm thuốc xổ.
Lá được dùng chữa ho, như một tác nhân chống lây nhiễm và trong điều trị loét
dạ dày. Những thuốc điều chế gần đây được phát triển để điều trị chứng tăng
đường huyết, u tuyến tiền liệt lành tính, đái tháo đường và những rối loạn trong
hệ thống nước tiểu ở phụ nữ.
Mặc dù được cho là không độc khi uống, những bài thuốc từ xương rồng
Opuntia cũng dự báo gây ra chứng tiêu chảy, buồn nôn, nhức đầu.
Phương thuốc cổ truyền trị bệnh từ xương rồng[4]
- Xương rồng bà có gai (Opuntia dillenii): Ở Trung Quốc, rễ và thân được
dùng để chữa thông vị khí thống, báng , lỵ , trĩ ra máu, ho, đau họng, nhọt ở phổi,
bỏng lửa và rắn cắn. Ở tỉnh Vân Nam, người ta dùng toàn cây và rễ chữ viêm loét
dạ dày- hành tá tràng, lỵ cấp tính, ho, dùng ngoài trị viêm tuyến mang tai truyền
nhiễm, viêm tuyến vú, ung tiết thủng độc và bỏng.
Ở nước ta, dân gian dùng cành có nhựa trị mụn nhọt, nhất là nhọt mủ,
đầu đinh. Lấy một khúc cành xương rồng bà, cạo sạch gai, giã nát với lá ớt, lá
mồng tơi đem rịt vào chỗ sưng. Nếu có mủ mụn sẽ vỡ nhanh.
- Trong y học dân gian ở nhiều nước đều có dùng xương rồng trong trị liệu,
dân vùng Tây Ấn thường giã nát một loại lá xương rồng đắp lên da chỗ gãy
xương, giúp xương mau liền. Người Mexico dùng rễ 1 loại xương rồng chữa kiết
lỵ hoặc nhai một khúc xương rồng Peyote chữa rắn cắn. Ở Mexico, các thầy
thuốc dùng một loại nước sắc từ một loại cây xương rồng có khả năng làm hạ độ
đường trong máu, giảm được đáng kể liều insulin sử dụng hằng ngày.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
Giá trị thương mại [5]
Opuntia được trồng và thu hoạch như trái cây, rau (nopalitos—cladodes
hay pads xanh nhỏ), và được sử dụng như thức ăn cho vật nuôi ở nhiều nước, đặc
biệt là nguồn bổ sung khi có hạn hán. Quả được hái ăn tươi và xuất khẩu qua Mỹ,
Canada, Nhật và một vài nước Châu Âu, dùng làm nước ép hay đóng hộp, làm
chất màu, pectin hay fructose. Các sản phẩm từ Opuntia được sử dụng trong mỹ
phẩm, nước thơm, xà phòng, và dầu gội đầu. Ở Mexico và các nơi khác trên thế
giới, ít nhất một phần sản phẩm thương mại dành cho côn trùng mang tên
cochineal. Những côn trùng này được lấy từ cây để sản xuất thuốc nhuộm màu
đỏ, được sử dụng làm chất màu trong thực phẩm, mỹ phẩm và vải sợi. Bên cạnh
đó còn có những cách sử dụng.
của từng địa phương, như sự thêm vào của nước ép của thân trong quét vôi tường
như một tác nhân kết dính.
Opuntia được phát triển trên 30 quốc gia, riêng ở Mexico có ít nhất 144
dạng Opuntia với mức độ thuần hóa khác nhau. Trồng trọt một cách thương mại
được thực hiện ở Tây Ban Nha, Italy, Mexico, Brazil, Chile, Argentina và ở Mỹ,
đáng chú ý là California. Ít nhất Mexico, California và Chile có dòng sản phẩm
thương mại với sản phẩm xuất khẩu. Tuy nhiên không nước nào bằng Mexico.
Một vài ước lượng cho thấy tổng diện tích Opuntia cả hoang dại và trồng trọt ở
Mexico là trên 3.000.000 hectare, trong đó có 218.000 hectare để sản xuất
thương mại. Sản lượng nopalitus (sử dụng lá non như là rau) năm 1996 của
Mexico là trên nửa triệu tấn. Sản phẩm Opuntia chiếm 2.5 % sản phẩm nông
nghiệp Mexico, đem lại lợi nhuận xuất khẩu 50 triệu USD mỗi năm. Ngành trồng
trọt Opuntia đã trở nên quan trọng trong ngành kinh tế.
1.2.4 Loài Opuntia cochenillifera
- Tên khoa học: Nopalae cochenillifera
- Tên thông dụng: Cactus cochenillifer, Opuntia cochenillifera
- Họ: Cactaceae
- Chi: Opuntia
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
Hình 1.3 Cây, trái và hạt xương rồng Opuntia cochenillifera
• Mô tả:
Cây cao khoảng 1-2m, đường kính thân 8-10cm. Lá hay thân nhánh có
kích thước 15-35cm x 5-15cm. Trên cả thân và lá có rất nhiều gai, dài tới
10cm. Hoa dài 4-7cm, thường nở vào mùa đông. Quả hình êlip kích thước
25-40 x 20-25 mm. Hạt có kích thước 3-5 x 1,5- 3mm.
• Giá trị sử dụng:
Nopalea conchillifera được sản xuất ở các bang California và Texas với sản
lượng hàng năm khoảng 5,000 tấn. Nopalea pads (cành dạng lá) thường chứa
92% nước, 4- 6 % carbohydrate, 1 % protein, 0.2 % chất béo, 1% khoáng chất,
vitamin C (12.7mg/ 100g khối lượng tươi) và β- carotene (12.9μg/ 100g khối
lượng tươi).
Đã có một vài báo cáo nói về hoạt tính sinh học của loài xương rồng này.
Nhiều giống cây đã được sử dụng chữa bệnh thấp khớp, các vấn đề về viêm
nhiễm, cũng như làm thuốc lợi tiểu hay thuốc giảm đau, đặc biệt đau tai và
đau răng. Tác dụng chống viêm liên quan chủ yếu đến sự có mặt của βsitosterol. Nopalea conchillifera cũng được xem là có tác dụng ức chế ảnh
hưởng của virus tuýp 1 gây bệnh mụn giộp, và tác dụng kháng sinh.
1.3 DẦU BÉO HẠT XƯƠNG RỒNG
1.3.1 Giá trị của dầu hạt [6]
Dầu hạt xương rồng Opuntia chứa một lượng lớn acid béo thiết yếu trong hợp
chất thiên nhiên. Dầu hạt gồm trên 80% các acid béo không no, với hàm lượng
khoảng 70% acid linoleic (acid béo omega 6). Acid này hoàn toàn không thể
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
thiếu cho quá trình trao đổi chất ở những cơ thể mà không có khả năng tự sinh ra
acid này. Vì vậy, dầu hạt này được đánh giá là có giá trị về mặt dinh dưỡng.
Bên cạnh đó, dầu hạt xương rồng cũng giàu tocopherol: 13.9% α- tocopherol,
81.9% γ- tocopherol, 3% β- tocopherol và 1.2% δ- tocopherol. Tocopherol
thường được gọi là vitamin E (mặc dù thực chất chỉ có α- tocopherol là vitamin
E)
Tocopherol có hiệu quả trong việc chống oxi hóa, với nhiệm vụ bảo vệ các
acid béo không no khỏi bị phá hủy bởi các gốc tự do. Các gốc tự do được xem là
tác nhân làm già hóa da.
Hình 1.4 Hạt xương rồng và chai dầu thành phẩm
Thế giới đã sử dụng dầu béo từ hạt trong công nghiệp mỹ phẩm.
Việt Nam đã có một số phương thuốc cổ truyền dùng các bộ phận của xương
rồng để chữa bệnh. Tuy nhiên, những nghiên cứu trên hạt của loài xương rồng thì
chưa được từng được biết đến và thực hiện.
1.3.2 Phương pháp tách dầu béo [7], [8]
Thực tế trên thế giới đã sử dụng hai phương pháp:
Dầu béo hạt Opuntia aillenic Haw được tách bằng phương pháp CO 2
siêu tới hạn. Ảnh hưởng của các thông số bao gồm: áp suất chiết, nhiệt
độ, thời gian chiết, và lượng CO 2 lên hiệu suất chiết được nghiên cứu.
Hiệu suất lớn nhất đạt được là 6.65% tại áp suất 46.96 Mpa, nhiệt độ
46.51oC, thời gian 2.79h, và lượng CO 2 là 10kg/h. Thành phần hỗn hợp
dầu hạt được xác định bằng GC- MS. Acid béo chủ yếu là linoleic acid
(66.56%), palmitic acid (19.78%), stearic acid (9.02%).
Phương pháp tách chiết bằng dung môi hexane. Hàm lượng dầu đạt được
khoảng 8- 9 %, tính theo khối lượng hạt khô. Thành phần acid béo: 2.5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
%, chỉ số Iodine: 105.5, chỉ số peroxide: 10meq O 2 /Kg. Thành phần acid
thể hiện mức độ không no rất cao (82.3%). Thành phần Sterolic chủ yếu
là β-sitosterol (61.4%), campesterol (16.5%), stigmasterol (4.2%) và các
sterols không no khác (6.2%). Thành phần alcanolic có hexacosanol
(73.7%), docosanol (10.7%) và octacosanol (8.1%). Trong số các
triterpenic alcohol, phần chiếm nhiều nhất là 24-methylcycloarthenol
(34.2%), sau đó là cycloarthenol (29.3%) và β-amyrin (2.2%). Điều này
cho thấy, dầu béo từ hạt xương rồng rất có giá trị dinh dưỡng.
1.3.4 Thành phần hóa học chủ yếu của dầu béo hạt xương rồng
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của dầu béo
STT
Tên cấu tử
Hàm lượng (%)
1
Linoleic acid
62
2
Tocopherol
0.04
1.3.5 Một số hợp chất chủ yếu trong dầu béo
1.3.5.1 Linoleic acid
Cấu trúc phân tử
Linoleic acid là acid béo omega-6 không no, tồn tại ở dạng lỏng không
màu.
Trong một số tài liệu, chúng được gọi tên là 18:2(n- 6), có lẽ vì trong cấu
trúc hóa học của chúng có chuỗi 18 carbon và 2 liên kết đôi dạng cis, liên kết đôi
đầu tiên ở vị trí carbon thứ 6.
O
Hình 1.5 Công thức cấu tạo acid linoleic
HO
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
Công thức phân tử: C 18 H 32 O 2
Tính chất vật lý
- Khối lượng phân tử: 280.45 gmol-1.
- Khối lượng riêng:
0.9 g/cm3.
- Nhiệt độ nóng chảy: -5oC.
- Nhiệt độ sôi:
229oC.
Ứng dụng
• Khả năng chống một số bệnh
Chống ung thư [9]
Một nghiên cứu trên chuột cho thấy chế độ ăn uống có hấp thu linoleic
acid liên hợp có thể giúp chống ung thư. Nghiên cứu đã xem xét một loại isomer
đặc biệt của linoleic acid ảnh hưởng đến tế bào ung thư bằng cách sinh ra
dimethylbenza anthracene, làm giảm chất sinh ung thư.
Viêm da [10]
Viêm da là dấu hiệu đầu tiên của sự thiếu hụt các acid béo cần thiết ở cả
người và động vật. Cho đến năm 1955, một trong những phương thức đầu tiên trị
bệnh chàm (eczema) là dùng liều lượng cao GLA (một dạng biến đổi của linoleic
acid).
Trong quá trình sinh tổng hợp acid linoleic, acid linoleic được chuyển
thành gamma-linolenic acid (GLA) nhờ Δ-6-desaturase. GLA chuyển thành
Dihomo-gamma-linolenic acid (DGLA), sau đó chuyển thành Arachidonic acid
(AA). AA có khả năng biến đổi thành 1
nhóm chất chuyển hóa gọi là
eicosanoids. Eicosanoids này có tính kháng viêm [11].
Ngoài ra, linoleic acid còn biết đến trong điều trị bệnh tiểu đường,
chứng xơ hóa nang…[12]
• Sử dụng trong công nghiệp [13],[14],[15].
Linoleic acid được sử dụng làm xà phòng, chất nhũ hóa. Một phần
linoleic acid để sản xuất linoleyl alcohol. Linoleic acid đã trở nên dần phổ biến
trong các sản phẩm công nghiệp làm đẹp vì những đặc tính có lợi trên da: kháng
viêm, trị mụn trứng cá, duy trì độ ẩm,…
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
Một số loại hạt có chứa linoleic acid
Hạt bắp (59 %), hạt cotton (49-58%), hạt đậu nành (51%), hạt thược
dược (78%), hạt thuốc phiện (70%), dầu olive (10%), dầu cọ (10), hạt hướng
dương (68%), hạt nho (73%), dầu hạt vừng (45%),…
1.3.5.2 Tocopherol
Cấu trúc
- Công thức cấu tạo:
R1,R2,R3
H va/hoac CH3
R1
HO
O
R2
R3
Hình 1.6 Công thức cấu tạo của tocopherol
Homologues
R1
R2
R3
α - Tocopherol
CH 3
CH 3
CH 3
β - Tocopherol
CH 3
H
CH 3
γ - Tocopherol
H
CH 3
CH 3
γ - Tocopherol
H
H
CH 3
- Công thức phân tử: C 29 H 50 O 2
- Tocopherol là một lớp hợp chất hữu cơ có hoạt tính vitamin E, miêu tả một
loạt các hợp chất hữu cơ bao gồm nhiều phenol được methyl hóa.
- Vitamin E tồn tại ở 8 dạng khác nhau, 4 tocopherol và 4 tocotrienol.
Tính chất
Khối lượng phân tử: 430.69 g/ ml.
Khối lượng riêng: 0.95 g/ cm3.
Nhiệt độ nóng chảy: 2.5- 3.5 oC.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
Nhiệt độ sôi: 200- 220oC ở 0.1 mmHg.
Tocopherol là chất lỏng nhớt, trong, hơi có mùi thơm, có màu từ vàng nhạt
đến nâu đỏ.
Tính tan: không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ như: ethanol,
chloroform, hexane…
Màu chuyển dần sang màu đen khi tiếp xúc với không khí hay ánh sáng mặc
dù nó có hoạt tính chống oxi hóa.
Tác dụng [16]
Sự thiếu hụt vitamin E gây ra những vấn đề liên quan đến thần kinh.
Thiếu vitamin E cũng gây ra bệnh thiếu máu với những tác hại oxi hóa tế bào
hồng cầu.
• Bệnh Alzheimer
Là bệnh giảm dần trí nhớ. Tocopherol đã được kiểm tra ở các phương diện
phòng và chữa bệnh. Những kết quả này cùng với những nghiên cứu khác đề
nghị rằng hàm lượng vitamin E cao trong khẩu phần ăn có thể giảm nguy cơ mắc
bệnh Alzheimer.
• Ung thư
Những tác nhân chống oxi hóa như vitamin E có thể giúp bảo vệ chống lại
những ảnh hưởng của gốc tự do mà có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh
ung thư. Vitamin E khóa sự hình thành nitrosamine, là những chất gây ung thư
hình thành trong dạ dày từ nitrate tiêu thụ trong bữa ăn. Chúng cũng giúp chống
sự phát triển của ung thư bằng cách tăng cường chức năng miễn dịch.
• Sử dụng địa phương
Vitamin E được sử dụng rộng rãi như một chất chống oxi hóa rẻ tiền trong
mỹ phẩm và thực phẩm. Những sản phẩm có chứa vitamin E được sử dụng rộng
rãi với niềm tin rằng chúng tốt cho da. Vitamin E cũng được các nhà sản xuất
kem dưỡng da cho rằng giữ một vai trò trong việc thúc đẩy liền da và giảm sẹo
sau vết thương.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
1.3.5.3 Sterols
Cấu trúc
Sterol còn dược biết đến với cái tên là steroid alcohol. Chúng là một phân
nhóm của steroid với một nhóm hydroxyl tại vị trí thứ ba của vòng A.
HO
Hình 1.7 Công thức cấu tạo của sterol
Hầu hết các sterol gồm 28- 29 Carbon và một hoặc hai liên kết đôi C=C,
điển hình là một liên kết trong nhân và một liên kết đôi ở mạch nhánh alkyl.
HO
sitosterol
HO
campesterol
HO
stigmasterol
Hình 1.8 Công thức cấu tạo một số sterol thường gặp.
Giới thiệu
Sterol là phân tử hữu cơ quan trọng, thường thấy trong cây, động vật và
nấm. Sterol trong cây được gọi là phytosterol. Các phytosterol đáng chú ý có
campesterol, sitosterol, và stigmasterol.
Phytosterol (sterol cây) là những triterpene, thành phần cấu trúc quan trọng
trong thành phần màng nhầy của cây.
Ứng dụng [17]
Chủ yếu phytosterol có vai trò như nguồn dinh dưỡng bổ sung.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
13