Khảo Sát Hợp Chất Tự Nhiên Hoạt Tính Chống Oxy Hóa và Kháng Khuẩn Từ Thịt Quả Mãng Cầu Xiêm

Khảo sát hợp chất tự nhiên từ thịt quả mãng cầu xiêm với hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn, mang lại tiềm năng ứng dụng trong y học.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thanh Thân
• Người hướng dẫn: TS. Trần Đức Mạnh
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Khảo Sát Một Số Hợp Chất Tự Nhiên Chống Oxy Hóa và Kháng Khuẩn Từ Mãng Cầu Xiêm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2. Giới thiệu về mãng cầu xiêm
• 1.3. Đặc điểm hình thái
• 1.4. Giá trị và tình hình sử dụng mãng cầu xiêm
• 1.5. Một số lớp chất tự nhiên trong thịt quả MCX có hoạt tính sinh học
• 1.6. Gốc tự do và hoạt tính chống oxy hóa
• 1.7. Một số phương pháp chiết xuất
• 1.7.1. Kỹ thuật chiết lỏng – lỏng
• 1.7.2. Kỹ thuật chiết rắn – lỏng
• 1.7.3. Các phương pháp chiết khác
• 1.8. Một số bài thuốc từ MCX
• 1.9. Một số sản phẩm từ MCX có trên thị trường
• 1.10. Ứng dụng thịt quả MCX trong chế biến thực phẩm
• 1.11. Độc chất và những chống chỉ định khi sử dụng quả MCX
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thiết bị - Dụng cụ - Hóa chất
• 2.1.1. Thiết bị, dụng cụ
• 2.1.2. Nguồn nguyên liệu
• 2.2. Sơ đồ quy trình thực nghiệm
• 2.3. Phương pháp định tính một số thành phần hợp chất tự nhiên có trong thịt quả MCX
• 2.3.1. Xác định pH và hàm lượng chất khô (TSS) của thịt quả MCX
• 2.3.2. Xác định hàm lượng acid tổng trong thịt quả MCX
• 2.3.3. Xác định tổng hàm lượng hợp chất có tính khử có trong thịt quả MCX
• 2.3.4. Xác định hàm lượng phenol tổng
• 2.3.5. Xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC)
• 2.3.6. Xác định lực kháng oxy hoá tổng theo mô hình phospho molybdenum
• 2.3.7. Khảo sát hiệu quả loại bỏ gốc tự do DPPH
• 2.3.8. Xác định hoạt độ chất chống oxy hóa tổng số bằng phản ứng DPPH với chất chuẩn Vitamin C. Khả năng trung hòa gốc tự do (SA)
• 2.3.9. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuyếch tán qua giếng thạch
• 3. CHƯƠNG 3: THẢO LUẬN VÀ KẾT QUẢ
• 3.1. Kết quả định tính một số hợp chất tự nhiên
• 3.2. Kết quả xác định tổng nồng độ các hợp chất khử có trong thịt quả MCX
• 3.3. Xác định pH và hàm lượng chất khô (TSS) trong thịt quả MCX
• 3.4. Xác định hàm lượng acid tổng có trong thịt quả MCX
• 3.5. Một số chỉ tiêu hoá lý của thịt quả MCX
• 3.6. Xác định hàm lượng vitamin C bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC)
• 3.7. Kết quả xác định hàm lượng phenol tổng
• 3.8. Xác định lực kháng oxy hoá tổng theo mô hình phospho molybdenum
• 3.9. Khảo sát hiệu quả loại bỏ gốc tự do DPPH
• 3.9.1. Tổng hàm lượng hợp chất có khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH trong 1g thịt quả MCX qui tương đương khối lượng vitamin C
• 3.9.2. Hoạt độ chất chống oxy hóa tổng số của mẫu thử (C) biểu thị bằng milimol đương lượng Vitamin C trên 100 g (µmol TC/100 g)
• 3.10. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp khuyếch tán qua giếng thạch
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Khám Phá Hợp Chất Tự Nhiên Chống Oxy Hóa Từ Mãng Cầu Xiêm

Mãng cầu xiêm (Annona muricata L.) không chỉ là một loại trái cây thơm ngon mà còn chứa nhiều hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học. Nghiên cứu cho thấy, thịt quả mãng cầu xiêm có khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn mạnh mẽ. Các hợp chất này có thể giúp bảo vệ cơ thể khỏi các gốc tự do, từ đó giảm nguy cơ mắc các bệnh lý nghiêm trọng.

1.1. Tác Dụng Chống Oxy Hóa Của Mãng Cầu Xiêm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng mãng cầu xiêm chứa nhiều phytochemicals như alkaloids và flavonoids, có khả năng loại bỏ gốc tự do. Những hợp chất này giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương, từ đó ngăn ngừa lão hóa và các bệnh liên quan đến stress oxy hóa.

1.2. Khả Năng Kháng Khuẩn Của Hợp Chất Từ Mãng Cầu Xiêm

Các nghiên cứu cho thấy chiết xuất từ mãng cầu xiêm có khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ, đặc biệt là đối với các vi khuẩn gây bệnh. Điều này mở ra cơ hội sử dụng mãng cầu xiêm trong việc phát triển các sản phẩm kháng khuẩn tự nhiên.

II. Vấn Đề Về Gốc Tự Do Và Stress Oxy Hóa Trong Cuộc Sống Hiện Đại

Gốc tự do là nguyên nhân chính gây ra nhiều bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, bệnh tim mạch và lão hóa sớm. Stress oxy hóa xảy ra khi có sự mất cân bằng giữa gốc tự do và chất chống oxy hóa trong cơ thể. Việc tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có khả năng chống oxy hóa là rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay.

2.1. Nguyên Nhân Gây Ra Gốc Tự Do

Gốc tự do có thể xuất hiện từ nhiều nguồn khác nhau như ô nhiễm môi trường, chế độ ăn uống không lành mạnh và căng thẳng. Những yếu tố này làm tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính.

2.2. Hệ Lụy Của Stress Oxy Hóa Đối Với Sức Khỏe

Stress oxy hóa có thể dẫn đến tổn thương tế bào, gây ra các bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, bệnh tim mạch và các bệnh thoái hóa thần kinh. Việc bổ sung các chất chống oxy hóa từ thực phẩm tự nhiên là một giải pháp hiệu quả.

III. Phương Pháp Chiết Xuất Hợp Chất Từ Mãng Cầu Xiêm

Có nhiều phương pháp chiết xuất khác nhau để thu được các hợp chất tự nhiên từ mãng cầu xiêm. Các phương pháp này không chỉ giúp bảo toàn hoạt tính sinh học mà còn tối ưu hóa hiệu quả chiết xuất.

3.1. Kỹ Thuật Chiết Lỏng Lỏng

Phương pháp chiết lỏng - lỏng là một trong những kỹ thuật hiệu quả để tách chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học từ mãng cầu xiêm. Kỹ thuật này giúp thu được các hợp chất với độ tinh khiết cao.

3.2. Kỹ Thuật Chiết Rắn Lỏng

Kỹ thuật chiết rắn - lỏng cũng được áp dụng để chiết xuất các hợp chất từ mãng cầu xiêm. Phương pháp này giúp tăng cường hiệu quả chiết xuất và giảm thiểu thời gian thực hiện.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hợp Chất Từ Mãng Cầu Xiêm

Hợp chất chiết xuất từ mãng cầu xiêm không chỉ được ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm mà còn trong dược phẩm và mỹ phẩm. Những sản phẩm này mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe và làm đẹp.

4.1. Sản Phẩm Thực Phẩm Chức Năng

Các sản phẩm thực phẩm chức năng từ mãng cầu xiêm đang ngày càng được ưa chuộng nhờ vào khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn. Những sản phẩm này giúp nâng cao sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật.

4.2. Ứng Dụng Trong Ngành Mỹ Phẩm

Hợp chất từ mãng cầu xiêm cũng được sử dụng trong ngành mỹ phẩm nhờ vào khả năng chống lão hóa và làm sáng da. Các sản phẩm này giúp cải thiện tình trạng da và mang lại vẻ đẹp tự nhiên.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Nghiên Cứu Hợp Chất Từ Mãng Cầu Xiêm

Nghiên cứu về các hợp chất tự nhiên từ mãng cầu xiêm đang mở ra nhiều triển vọng mới trong việc phát triển các sản phẩm an toàn và hiệu quả cho sức khỏe con người. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho cộng đồng.

5.1. Tiềm Năng Nghiên Cứu Thêm

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các hợp chất trong mãng cầu xiêm để khai thác tối đa tiềm năng của chúng trong y học và thực phẩm.

5.2. Hướng Đi Mới Trong Phát Triển Sản Phẩm

Việc phát triển các sản phẩm từ mãng cầu xiêm không chỉ giúp nâng cao giá trị kinh tế mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu MCX trong và ngoài nước Trên thế giới đã có những nghiên cứu về trích xuất từ lá, hạt, quả, vỏ những chất hoạt tính sinh học có khả năng kháng khuẩn, hạ huyết áp, giảm đau, viêm khớp, cải thiện hệ tiêu hóa, điều trị và ngăn ngừa ung thư. Các hoạt tính sinh học cụ thể là các hợp chất của các nhóm acetogenin khác nhau, alkaloids, flavonoid, sterol. Hamid et al và cộng sự cũng đã thử nghiệm một chiết xuất ethanol của lá graviola cho các hoạt động chống viêm cấp tính và mãn tính đối với chuột.

Hơn 212 hợp chất hóa học đã được báo cáo trong chiết xuất từ lá MCX. Các tác giả cho biết rằng, dịch chiết trong ethanol có tác dụng làm giảm hiện tượng phù nề và giảm viêm khớp ở chuột do xylene [1, 2]. MCX có nguồn dinh dưỡng cao, chứa nhiều vitamin C, khoáng, xơ và có nhiều đặc tính sinh học quý giá (Trần Việt Hưng, 2011). Hiện nay, trên thị trường đã xuất hiện sản phẩm trà được làm từ lá và quả MCX tươi của công ty TNHH Cẩm Thiều (2017); nước cốt MCX của công ty TNHH Thuận Thiên Thành; có nhiều cơ sở bán lá MCX có hướng dẫn sử dụng theo kinh nghiệm dân gian.

Bên cạnh đó, công nghệ sản xuất bột trái MCX với kỹ thuật sấy lạnh đã được nghiên cứu bởi Nguyễn Đức Vượng và cộng sự (3/2019), [4]. Nhìn chung, việc nghiên cứu tận dụng nguồn nguyên liệu này để chế biến thành sản phẩm có giá trị kinh tế cao vẫn chưa được quan tâm khai thác hiệu quả. Giới thiệu về mãng cầu xiêm Mãng cầu xiêm, tên khoa học là Annona muricata L., thuộc họ Annonaceae, có khoảng 150 loài, có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới như Tây Ấn, Nam Châu Mỹ, Châu Phi, các đảo ở Thái Bình Dương, và Đông Nam Á. Ở Việt Nam, MCX chủ yếu được trồng ở Nam Bộ, Nam Trung Bộ [5, 6].

Quả MCX là một loại trái cây được sử dụng phổ biến ở Châu Mỹ nhiệt đới, Úc, Châu Phi và Malaysia để chế biến thành nhiều sản phẩm khác như hỗn hợp nước trái cây, mật hoa, siro, mứt, thạch và kem [7, 8]. Trong thịt quả có khoảng 114 SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thân Trang 2 GVHD: TS. Trần Đức Mạnh; Khoá luận tốt nghiệp Th.S Lê Thị Tuyết Anh hợp chất dễ bay hơi bao gồm 44 ester, 25 terpene, 10 alcohol, 9 aldehyde và ketone, 7 hợp chất thơm, 5 hydro-carbon, 3 acid, 3 lacton và 8 loại hợp chất khác là nguyên nhân tạo nên hương thơm ngon ngọt cho thịt quả [8]. Tất cả các phần lá, quả, hạt và rễ của MCX đã được sử dụng trong y học cổ truyền.

Theo tổ chức y tế thế giới (WHO), hơn 80 % tổng dân số thế giới phụ thuộc vào các loại thuốc cổ truyền để đáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khỏe ban đầu của họ [6]. Các phương thuốc cổ truyền này chủ yếu dựa vào tác dụng của các hợp chất có hoạt tính sinh học như alkaloids, flavonoid, tannin và các hợp chất phenolic có trong các bộ phận lá, quả, hạt, rễ của MCX. Ở các nước nhiệt đới đang phát triển bao gồm Châu Phi, Jamaica và Trinidad, đã sử dụng các bộ phận khác nhau của MCX để điều trị các bệnh như tiểu đường, ho, bệnh ngoài da và ung thư [2]. Ngoài ra, nó còn được đề cập đến như một chất chống vi trùng, chống đái tháo đường, chống viêm, chất chống oxy hóa, thuốc trừ sâu, thuốc diệt ấu trùng, và chất chống ung thư.

Ở Brazil, nước ép quả MCX được dùng làm thuốc tẩy giun sán, trị tiêu chảy và kiết lỵ [8]. Đặc điểm hình thái MCX thường được trồng từ hạt hoặc giâm, ghép cành với các kiểu gen mới để tăng khả năng kháng bệnh, tăng tốc độ sinh trưởng và năng suất. Nó là một loại cây nhỏ của vùng nhiệt đới Nam Mỹ, cao 5-8 m, có nhánh thấp và rậm rạp nhưng có cành mảnh [5, 6]. Cây MCX có tán lá rộng, lá hình bầu dục thuôn dài, mọc xen kẻ luân phiên, phiến lá trơn bóng, xanh đậm ở bề mặt trên của lá, ở mặt dưới của lá thì sáng hơn, đường kính lá từ 15 đến 20 cm (Hình 1.

Lá có mùi hăng khi nghiền nát [9]. Hoa của MCX là loại hoa lưỡng tính. Hoa MCX màu vàng, mọc riêng lẻ, hoa lớn và đơn độc. Ba cánh hoa bên ngoài hình trứng rộng với đế hình trái tim, 3 cánh bên trong cũng lớn, hình elip và tròn [8].

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thân Trang 3 GVHD: TS. Trần Đức Mạnh; Khoá luận tốt nghiệp Th.S Lê Thị Tuyết Anh Hình 1. Hình dáng cây, hoa, lá và quả MCX. Quả của MCX có hình hơi tròn, thuôn dài hay hình tim, đôi khi không đều, nghiêng về một bên hơi cong do sự phát triển không bình thường hay bị sâu bệnh.

Quả có thể dài khoảng 15 cm và nặng có thể tới 4-6 kg/quả. Quả MCX được bao phủ bởi lớp da dễ bóc ra, có nhiều gai mềm không ăn được, có vị đắng. Lớp vỏ trái có màu xanh đậm khi trái chưa chín và có màu xanh hơi vàng khi trái chín. Khi chín mô trái mềm, thịt quả có màu trắng kem, có mùi thơm và vị đặc trưng, mỗi quả có thể chứa 55–170 hạt đen [10].

Thu hoạch MCX có thể ra hoa và kết trái quanh năm, nhưng ở mỗi vùng trồng đều có một mùa chính cho quả chín. Ở Puerto Rico, từ tháng 3 đến tháng 6 hoặc tháng 9; ở Queensland, bắt đầu vào tháng 4; ở miền nam Ấn Độ, Mexico và Florida, mùa thu hoạch kéo dài từ tháng 6 đến tháng 9; ở Bahamas, thu hoạch đến tháng 10. Ở Hawaii, vụ mùa sớm từ tháng 1 đến tháng 4, giữa vụ mùa tháng 6 đến tháng 8, cao điểm vào tháng 7 và có vụ muộn vào tháng 10 hoặc tháng 11 [7]. Ở Việt Nam thời điểm thu hoạch chính là từ tháng 9-12.

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thân Trang 4 GVHD: TS. Trần Đức Mạnh; Khoá luận tốt nghiệp Th.S Lê Thị Tuyết Anh Trái MCX nên thu hoạch khi gần chín, sau đó giữ ở nhiệt độ phòng vài ngày. Khi chín ta bóp phần vỏ sẽ thấy trạng thái hơi mềm ở đầu ngón tay. Khi trái chín dùng kéo bén cắt cuống đem xuống đặt trái lên lớp rơm khô hay lá chuối cho êm để tránh bị dập trong quá trình vận chuyển.

Trái chín mềm trên cây dễ bị rụng dập nát, có vết thâm. Giá trị và tình hình sử dụng mãng cầu xiêm MCX là một loại cây tuyệt vời. Quả được dùng để ăn chín, làm trà. Phần lá cây cũng có nhiều công dụng cho sức khỏe, khả năng phòng, hỗ trợ điều trị bệnh tốt nên thường được sắc lấy nước để sử dụng.

Thịt quả MCX thơm, vị hơi chua ngọt, kích thích vị giác, cung cấp một lượng đáng kể các chất dinh dưỡng thiết yếu, khoáng chất và các vitamin cần thiết cho cơ thể. Thành phần dinh dưỡng có trong 100 g thịt quả MCX được mô tả ở Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g thịt quả MCX chín [8, 11, 12, 13] Các thông số [8, 11, 13] Thịt quả MCX Carbohydrates (%) 16,83±0,12 Moisture (%) 81,50±0,07 Total soluble solids (oBx) 11,00±0,4 Titratable acidity as citric acid (g) 1,02 ± 0,43 Fructose (g) 3,60±0,27 Glucose (g) 2,97±0,24 Sucrose (g) 1,02±0,28 Protein (%) 2,89±0,04 Cholesterol 0 Dieatary Fiber 6,26±0,06 Khoáng chất [12] Magnesium, Mg (mg) 0,05±0,01 Calcium, Ca (mg) 0,61±0,07 Potassium (mg) 0,48±0,08 Phosphorus (mg) 0,59±0,08 Vitamin [13] SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thân Trang 5 GVHD: TS. Trần Đức Mạnh; Khoá luận tốt nghiệp Th.S Lê Thị Tuyết Anh Ascorbic acid (mg) 22,59±1,41 Retinol (IU) 192,50 ± 0,70 Thiamin (mg) 2,10±0,35 Riboflavin (mg) 0,20±0,01 Niacin (mg) 0,21±0,01 Các giá trị về thành phần dinh dưỡng của thịt quả MCX chín có giá trị tương đồng bởi các nghiên cứu của Emmanuel S.

Abbo và cộng sự (2006) [11], Shashi Bala và cộng sự (2018) [14], Nguyen Phuoc Minh và cộng sự (2019), [15]. Calo, chất béo và carbohydrate: Theo cơ sở dữ liệu dinh dưỡng Healthalicyness, một khẩu phần 100 gram mãng cầu xiêm có chứa 66 calo và ít hơn 1 gram chất béo. Hàm lượng carbohydrate cao trong mãng cầu rất cần thiết cho việc duy trì sức mạnh tinh thần lẫn thể xác. Ngoài ra, mãng cầu còn có một lượng lớn fructose.

Đây là một loại đường tự nhiên giúp bổ sung năng lượng cho cơ thể hoạt động tốt hơn. Protein và chất xơ: Quả MCX chín có khá nhiều chất xơ. Trong một khẩu phần ăn của thịt quả MCX cung cấp 1g protein và 3,3 g chất xơ. Hàm lượng chất xơ của trái MCX cao hơn so với một số loại trái cây nhiệt đới khác như cam và cherimoya, nó cung cấp đến 13% nhu cầu hàng ngày cho chất xơ, cao hơn từ 9 % ÷ 10 % so với hai loại trái cây kia.

Vitamin: Trong dinh dưỡng mãng cầu xiêm thì vitamin C cũng là một thành phần chính, một thành phần quan trọng. Quả có khoảng 20,6 miligam vitamin C cho một khẩu phần, cung cấp đến hơn một phần ba nhu cầu hàng ngày của vitamin C. So sánh với những nguồn cung cấp vitamin C khác thì cây đang cung cấp khoảng một nửa lượng vitamin C của các nguồn nổi tiếng như cam, kiwi và xoài. Đồng thời, cung cấp ít nhất gấp đôi lượng vitamin C có trong các loại trái cây khác như chuối, lê, đào, mơ, đại hoàng, xuân đào, mận, táo, nho, anh đào và dứa.

Mãng cầu xiêm cũng là một nguồn vitamin B tốt. Nó bao gồm cả folate (14 microgam, tương đương với 3%), niacin (0,9 miligam, tương đương với 4%) và thiamin (0,1 miligam, tương đương với 5%). Thành phần Retinol và vitamin C (Ascorbic acid) có trong thịt quả MCX là những chất chống oxy hóa tuyệt vời, bảo vệ cơ thể khỏi tổn thương tế bào do các SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thân Trang 6 GVHD: TS. Trần Đức Mạnh; Khoá luận tốt nghiệp Th.S Lê Thị Tuyết Anh gốc tự do và peroxide gây ra, làm tăng sức bền và làm chậm quá trình lão hóa của cơ thể.

Ascorbic acid tăng cường hấp thụ sắt bằng cách khử các ion Fe3 + thành Fe2+; Retinol là một dẫn xuất của vitamin A có tác dụng làm sáng mắt và kích thích cơ thể sản sinh thêm nhiều collagen mới cho da [13]. Đồng thời, nó có vai trò rất quan trọng trong việc tăng cường hệ thống miễn dịch để chống lại nhiễm trùng, cải thiện sản xuất và tăng sinh các tế bào hồng cầu trong tủy xương, tăng sự hấp thụ sắt [16]. Hàm lượng Thiamin (vitamin B1) giúp đẩy nhanh quá trình trao đổi chất, lưu thông máu, ngăn ngừa tổn thương thần kinh, phục hồi các chứng rối loạn thần kinh trung ương, duy trì một trái tim khỏe mạnh [8].