Khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cây dứa Ananas comosus

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. Mục tiêu luận án

1.2. Nội dung nghiên cứu

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3.1. Đối tượng nghiên cứu

1.3.2. Phạm vi nghiên cứu

1.4. Ý nghĩa của nghiên cứu

1.4.1. Ý nghĩa khoa học

1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn

1.5. Tính mới của luận án

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tổng quan về cây dứa (Ananas comosus)

2.1.1. Đặc điểm sinh học của cây dứa

2.2. Các nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1. Những nghiên cứu ngoài nước

2.2.2. Những nghiên cứu trong nước

2.3. Tổng quan về các hợp chất thứ cấp thực vật

2.3.1. Terpene và các dẫn xuất của terpene

2.4. Tổng quan về kháng oxy hóa, chất kháng oxy hóa và cơ chế

2.4.1. Khái quát về quá trình oxy hóa tế bào

2.4.2. Khái quát về gốc tự do

2.4.3. Tác hại của gốc tự do đối với cơ thể

2.4.4. Chất kháng oxy hóa

2.4.5. Cơ chế hoạt động của các chất kháng oxy hóa tự nhiên

2.5. Tổng quan về tyrosinase, cơ chế hoạt động và chất ức chế tyrosinase

2.5.1. Tổng quan về enzyme tyrosinase

2.5.2. Cơ chế hoạt động của tyrosinase

2.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của tyrosinase

2.5.4. Các chất ức chế Tyrosinase

2.5.5. Cơ chế ức chế enzyme tyrosinase

2.5.6. Tiềm năng sử dụng các chất ức chế tyrosinase

2.6. Tổng quan về melanocyte, cơ chế hoạt động và chất ức chế

2.6.1. Tế bào hắc tố

2.6.2. Cơ chế hoạt động của melanocyte

2.7. Tổng quan về các phương pháp định danh thực vật

2.7.1. Nhận diện và định danh thực vật bằng đặc điểm hình thái

2.7.2. Nhận diện và định danh thực vật bằng di truyền phân tử

2.8. Phương pháp chiết xuất và phân tách các hợp chất từ thực vật

2.8.1. Phương pháp chiết xuất rắn-lỏng

2.8.2. Phương pháp chiết xuất hỗ trợ sóng siêu âm

2.8.3. Phương pháp sắc ký cột silica gel

2.9. Tổng quan về các phương pháp định lượng, kháng oxy hóa, ức chế enzyme tyrosinase (in vitro), phân tích khối phổ GC-MS

2.9.1. Các phương pháp định lượng hợp chất thứ cấp thực vật

2.9.2. Các phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa

3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Phương tiện nghiên cứu

3.1.1. Thời gian và địa điểm

3.1.2. Nguyên vật liệu

3.1.3. Dụng cụ và thiết bị

3.2. Phương pháp nghiên cứu

3.2.1. Nội dung 1: Khảo sát chọn vùng nguyên liệu và dung môi trích ly cao chiết

3.2.2. Nội dung 2: Đánh giá khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao methanol dứa Tắc Cậu

3.2.3. Nội dung 3: Đánh giá khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao phân đoạn dứa

3.2.4. Nội dung 4: Khảo sát khả năng ức chế sự sản sinh melanin trên dòng tế bào hắc tố B16F10 của cao phân đoạn F1

3.2.5. Nội dung 5: Phân tích phổ GC-MS của cao phân đoạn F1 vỏ dứa

3.3. Phương pháp xử lý số liệu

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Kết quả khảo sát chọn nguồn nguyên liệu

4.1.1. Kết quả kháng oxy hóa cao chiết ethanol dứa ở hai vùng sinh thái Hòn Đất và Tắc Cậu

4.1.2. Kết quả kháng oxy hóa cao chiết ethanol/methanol dứa vùng Tắc Cậu, Kiên Giang

4.1.3. Kết quả giải trình tự gen cây dứa Tắc Cậu

4.2. Kết quả khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao methanol dứa Tắc Cậu

4.2.1. Kết quả định lượng polyphenol tổng và flavonoid trong cao methanol dứa

4.2.2. Kết quả kháng oxy hóa của cao methanol dứa Tắc Cậu

4.2.3. Mối quan hệ giữa hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng với khả năng kháng oxy hóa của cây dứa Tắc Cậu

4.2.4. Kết quả ức chế tyrosinase của cao methanol dứa vùng Tắc Cậu

4.3. Kết quả kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao phân đoạn vỏ dứa

4.3.1. Kết quả sắc ký tách phân đoạn cao chiết methanol vỏ dứa

4.3.2. Kết quả định lượng polyphenol tổng và flavonoid tổng trong cao phân đoạn vỏ dứa

4.3.3. Kết quả kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao phân đoạn vỏ dứa

4.3.4. Mối quan hệ giữa hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng với khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao phân đoạn vỏ dứa

4.4. Kết quả ức chế sự sản sinh melanin trên dòng tế bào sắc tố B16F10 của cao phân đoạn F1 vỏ dứa

4.5. Kết quả phân tích phổ khối GC-MS mẫu cao phân đoạn F1 vỏ dứa

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ THỬ TẾ BÀO B16F10

PHỤ LỤC C: XỬ LÝ THỐNG KÊ

PHỤ LỤC D: GIẢI GC-MS

I. Giới thiệu chung về cây dứa và mục tiêu nghiên cứu

Dứa (Ananas comosus (L.)) là loại trái cây giàu dinh dưỡng, được trồng phổ biến trên thế giới. Luận án này tập trung nghiên cứu khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tyrosinase của cây dứa, đặc biệt là các bộ phận như lá, thân, thịt quả và vỏ quả. Nghiên cứu được thực hiện trên dứa trồng tại hai vùng sinh thái Hòn Đất và Tắc Cậu, tỉnh Kiên Giang. Mục tiêu chính là đánh giá hoạt tính sinh học của các chiết xuất từ dứa, tìm ra nguồn nguyên liệu và phương pháp chiết xuất tối ưu để ứng dụng trong thực tiễn.

"Dứa là loại cây ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao thuộc họ Bromeliaceae có nguồn gốc từ Paraguay được trồng phổ biến ở nhiều vùng sinh thái khác nhau ở Việt Nam. Mục tiêu của luận án là khảo sát khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cao chiết từ các bộ phận của cây dứa (lá, thân, thịt quả và vỏ quả) ở Hòn Đất và Tắc Cậu thuộc tỉnh Kiên Giang."

Việc lựa chọn hai vùng sinh thái khác nhau cho phép so sánh và đánh giá ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến hoạt tính sinh học của cây dứa. Nghiên cứu cũng sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để đánh giá khả năng kháng oxy hóa, bao gồm phương pháp trung hòa gốc tự do DPPH, phương pháp khử ion Fe3+ và phương pháp khử ion Cu2+. Đồng thời, hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase được đánh giá in vitro và in vivo trên dòng tế bào hắc tố B16F10.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Luận án sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau, từ định danh loài bằng đặc điểm hình thái và giải trình tự gen, đến chiết xuất bằng phương pháp ngâm dầm kết hợp siêu âm. "Luận án sử dụng phương pháp định danh loài bằng phương pháp phân tích đặc điểm hình thái đồng thời có kiểm định lại bằng phương pháp giải trình tự, trích ly cao bằng phương pháp ngâm dầm kết hợp với đánh sóng siêu âm...". Việc kết hợp các phương pháp hiện đại như sắc ký cột, nuôi cấy tế bào và phân tích phổ GC-MS giúp phân tách, đánh giá hoạt tính và xác định thành phần hóa học của các hợp chất có hoạt tính sinh học cao.

Kết quả nghiên cứu cho thấy vùng sinh thái Tắc Cậu và dung môi methanol là thích hợp nhất cho việc chiết xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học từ dứa. "Kết quả nghiên cứu cho thấy, vùng sinh thái Tắc Cậu, Kiên Giang và dung môi methanol là thích hợp phục vụ nghiên cứu của luận án." Cao chiết từ lá dứa có khả năng kháng oxy hóa mạnh nhất, trong khi cao chiết từ vỏ dứa lại thể hiện hoạt tính ức chế tyrosinase tốt nhất. Đặc biệt, phân đoạn F1 từ vỏ dứa cho thấy hoạt tính kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase vượt trội, đồng thời có khả năng ức chế sản sinh melanin trên dòng tế bào B16F10.

III. Phân tích thành phần và cơ chế hoạt động

Phân tích phổ GC-MS của phân đoạn F1 cho thấy sự hiện diện của các hợp chất như succinic acid, ferulic acid, p-coumaric acid, cinnamic acid và 2-ethylhexyl benzoate. "Kết quả phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) của F1 có sự hiện diện của succinic acid, ferulic acid, p-coumaric acid, cinnamic acid, 2-ethylhexyl benzoatelà những hợp chất có khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase mạnh." Đây là những hợp chất được biết đến với khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase mạnh. Cơ chế hoạt động của các hợp chất này có thể liên quan đến việc trung hòa các gốc tự do, ức chế quá trình oxy hóa, hoặc ức chế hoạt động của enzyme tyrosinase. Nghiên cứu cũng chỉ ra mối quan hệ giữa hàm lượng polyphenol và flavonoid với khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của các chiết xuất từ dứa.

IV. Giá trị và ứng dụng thực tiễn

Luận án đã chứng minh tiềm năng của cây dứa, đặc biệt là phần vỏ quả, như một nguồn nguyên liệu giàu hợp chất có hoạt tính sinh học. "Kết quả nghiên cứu đã cho thấy vỏ quả dứa là nguồn giàu hợp chất thứ cấp có hoạt tính kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase." Các chiết xuất từ dứa có thể được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Ví dụ, hoạt tính kháng oxy hóa có thể giúp bảo quản thực phẩm, ngăn ngừa quá trình lão hóa. Hoạt tính ức chế tyrosinase có thể được ứng dụng trong mỹ phẩm làm trắng da, trị nám. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho việc tận dụng nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp, đồng thời góp phần phát triển các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, an toàn và hiệu quả.

Nghiên cứu khả năng kháng oxy hóa và ức chế tyrosinase của cây dứa Ananas comosus