Khảo Sát Hoạt Tính Kháng Oxy Hóa Của Cao Chiết Lá Sen Hồng (Nelumbo Nucifera Gaertn)

Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết lá sen hồng và vật liệu giữ ẩm từ bã lá sen, mang lại tiềm năng ứng dụng trong ngành mỹ phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Thị Quỳnh Như
• Người hướng dẫn: ThS. Vương Bảo Ngọc
• Trường học: Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Nông nghiệp - Tài nguyên thiên nhiên
• Đề tài: Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết lá sen hồng
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: An Giang

Mục lục chi tiết

• CHẤP NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG
• LỜI CẢM TẠ
• LỜI CAM KẾT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.5. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. GIỚI THIỆU VỀ SEN
• 2.1.1. Nguồn gốc cây sen
• 2.1.2. Phân loại
• 2.1.3. Phân bố sinh thái
• 2.1.4. Đặc điểm hình thái
• 2.2. GIỚI THIỆU VỀ CAO CHIẾT
• 2.2.1. Phân loại theo thể chất của cao
• 2.2.2. Phân loại dựa trên dung môi
• 2.2.3. Phân loại dựa trên phương pháp chiết xuất
• 2.2.4. Các phương pháp điều chế cao chiết
• 2.2.4.1. Phương pháp ngâm
• 2.2.4.2. Ngâm phân đoạn
• 2.2.4.3. Phương pháp ngấm kiệt
• 2.2.5. Quy trình điều chế
• 2.2.5.1. Điều chế dịch chiết
• 2.2.5.2. Loại tạp chất
• 2.2.5.3. Cô đặc hoặc làm khô
• 2.2.5.4. Điều chỉnh chất lượng hoạt chất trong cao
• 2.2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điều chế cao chiết
• 2.2.6.1. Thời gian trích ly
• 2.2.6.2. Nhiệt độ trích ly
• 2.3. GIỚI THIỆU VỀ TÁC NHÂN OXY HÓA
• 2.3.1. Khái niệm về tác nhân oxy hóa
• 2.3.1.1. Tác nhân oxy hóa không phải là gốc tự do
• 2.3.1.2. Gốc tự do
• 2.3.1.3. Tác nhân oxy hóa chứa oxy hoạt động
• 2.3.1.4. Tác nhân oxy hóa chứa nitro hoạt động
• 2.3.2. Nguồn gốc phát sinh các tác nhân oxy hóa
• 2.3.2.1. Gốc tự do nội sinh
• 2.3.2.2. Gốc tự do ngoại sinh
• 2.4. CHẤT KHÁNG OXY HÓA
• 2.4.1. Chất kháng oxy hóa có bản chất enzyme
• 2.4.2. Chất kháng oxy hóa không có bản chất enzyme
• 2.5. PHƯƠNG PHÁP THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA TRUNG HÒA GỐC TỰ DO DPPH
• 2.6. GIỚI THIỆU VẬT LIỆU GIỮ ẨM CỦA ĐẤT
• 2.6.1. Các loại độ ẩm đất
• 2.6.2. Độ ẩm đồng ruộng
• 2.6.3. Độ ẩm héo cây
• 2.6.4. Độ ẩm hữu dụng
• 2.6.5. Độ ẩm khô kiệt
• 2.6.6. Các phương pháp xác định hàm lượng nước trong đất (độ ẩm của đất)
• 2.6.6.1. Độ ẩm đất có thể tính trên đơn vị trọng lượng hoặc thể tích đất
• 2.6.6.2. Xác định ẩm độ đất theo phương pháp trọng lượng
• 2.6.6.3. Vai trò của nhiệt độ đất
• 2.6.6.4. Các tính chất nhiệt của đất
• 2.6.6.5. Kiểm soát nhiệt độ đất
• 2.6.7. Các thành phần có khả năng phối trộn trong đất tăng tính giữ ẩm
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. MẪU NGHIÊN CỨU
• 3.2. CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU
• 3.2.1. Hóa chất nghiên cứu
• 3.2.2. Thiết bị nghiên cứu
• 3.2.3. Dụng cụ nghiên cứu
• 3.3. THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU
• 3.3.1. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất thu hồi cao chiết từ lá sen
• 3.3.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của các cao chiết từ lá sen
• 3.3.2.3. Thí nghiệm 3: Đánh giá khả năng giữ ẩm đất từ bã lá sen sau khi cao chiết (không trồng cây)
• 3.4. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 1: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG MÔI ĐẾN HIỆU SUẤT THU HỒI CAO CHIẾT TỪ LÁ SEN
• 4.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 2: KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA CỦA CÁC CAO CHIẾT TỪ LÁ SEN
• 4.2.1. Khả năng trung hòa gốc tự do DPPH của vitamin C
• 4.2.2. Khả năng trung hòa gốc tự do DPPH của cao ethanol 96%
• 4.2.3. Khả năng trung hòa gốc tự do DPPH của cao ethanol 70%
• 4.2.4. Khả năng trung hòa gốc tự do DPPH của cao nước
• 4.2.5. So sánh khả năng trung hòa gốc tự do DPPH của vitamin C, cao ethanol 96%, cao ethanol 70%, cao nước
• 4.3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 3: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIỮ ẨM ĐẤT TỪ BÃ LÁ SEN SAU KHI CAO CHIẾT (KHÔNG TRỒNG CÂY)
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC A: PHÂN TÍCH THỐNG KÊ
• PHỤ LỤC B: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM

Tóm tắt

I. Tổng quan về khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết lá sen hồng

Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết lá sen hồng (Nelumbo nucifera Gaertn) là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực dược liệu và sức khỏe. Lá sen hồng không chỉ được biết đến với giá trị dinh dưỡng mà còn chứa nhiều hợp chất có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ. Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá hiệu quả của cao chiết lá sen hồng trong việc trung hòa các gốc tự do, từ đó góp phần nâng cao sức khỏe con người.

1.1. Giới thiệu về lá sen hồng và giá trị dinh dưỡng

Lá sen hồng chứa nhiều hợp chất flavonoid và alkaloid, có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, lá sen hồng có khả năng hỗ trợ điều trị nhiều bệnh lý như tiểu đường, cao huyết áp và các bệnh liên quan đến stress oxy hóa.

1.2. Tầm quan trọng của hoạt tính kháng oxy hóa

Hoạt tính kháng oxy hóa đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Việc khảo sát hoạt tính này từ cao chiết lá sen hồng sẽ giúp xác định tiềm năng ứng dụng trong y học và thực phẩm chức năng.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hoạt tính kháng oxy hóa

Mặc dù lá sen hồng có nhiều lợi ích, nhưng việc khai thác và sử dụng cao chiết từ lá sen vẫn gặp nhiều thách thức. Các vấn đề như hiệu suất chiết xuất, phương pháp chiết xuất và khả năng bảo quản cao chiết cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

2.1. Hiệu suất chiết xuất từ lá sen hồng

Hiệu suất chiết xuất từ lá sen hồng phụ thuộc vào loại dung môi sử dụng. Các nghiên cứu cho thấy, dung môi ethanol 96% cho hiệu suất cao nhất trong việc thu hồi các hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa.

2.2. Phương pháp chiết xuất hiệu quả

Các phương pháp chiết xuất như ngâm, ngấm kiệt và phân đoạn đều có ưu nhược điểm riêng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và hoạt tính của cao chiết.

III. Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết lá sen hồng

Nghiên cứu sử dụng phương pháp DPPH để đánh giá khả năng trung hòa gốc tự do của cao chiết lá sen hồng. Phương pháp này cho phép xác định nồng độ IC50, từ đó đánh giá hiệu quả kháng oxy hóa của các mẫu chiết xuất.

3.1. Phương pháp thử nghiệm DPPH

Phương pháp DPPH là một trong những phương pháp phổ biến nhất để đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa. Nghiên cứu sẽ tiến hành thử nghiệm trên các mẫu cao chiết từ lá sen hồng với các nồng độ khác nhau.

3.2. Đánh giá kết quả và phân tích dữ liệu

Kết quả từ thử nghiệm DPPH sẽ được phân tích để xác định giá trị IC50. So sánh với các chất chống oxy hóa khác như vitamin C sẽ giúp đánh giá hiệu quả của cao chiết lá sen hồng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết lá sen hồng có hoạt tính kháng oxy hóa mạnh mẽ, với giá trị IC50 thấp hơn nhiều so với vitamin C. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng lá sen hồng trong ngành dược phẩm và thực phẩm chức năng.

4.1. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa

Cao chiết từ lá sen hồng với dung môi ethanol 96% cho kết quả IC50 là 178,91, cho thấy khả năng trung hòa gốc tự do rất tốt. So với vitamin C, cao chiết này có hiệu quả cao hơn 8,99 lần.

4.2. Ứng dụng trong nông nghiệp và bảo vệ môi trường

Bã lá sen sau khi chiết xuất có thể được sử dụng như một vật liệu giữ ẩm cho đất, giúp cải thiện độ phì nhiêu và khả năng giữ nước trong điều kiện hạn hán.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa từ cao chiết lá sen hồng không chỉ khẳng định giá trị dinh dưỡng của lá sen mà còn mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu mới. Việc ứng dụng cao chiết này trong thực tiễn sẽ góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng và bảo vệ môi trường.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng cao chiết lá sen hồng có hoạt tính kháng oxy hóa mạnh mẽ, có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các hợp chất có trong lá sen hồng và khả năng ứng dụng của chúng trong y học và nông nghiệp.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong y sinh học và chăm sóc sức khỏe, hiện tượng stress oxy hóa xuất hiện khi có sự mất cân bằng giữa quá trình sản sinh các gốc tự do và hoạt động của hệ thống chống oxy hóa trong cơ thể sinh vật. Tình trạng này là một trong những nguyên nhân hàng đầu dẫn đến các bệnh lý nguy hiểm như ung thư, tim mạch, thoái hóa thần kinh (Alzheimer, Parkinson) và lão hóa sớm. Nhằm hỗ trợ hệ thống chất chống oxy hóa nội sinh vốn không đủ khả năng vô hiệu hóa khi lượng gốc tự do gia tăng quá mức, việc bổ sung các chất chống oxy hóa ngoại sinh từ nguồn thực vật tự nhiên (như carotenoid, flavonoid, polyphenol) đang là hướng tiếp cận quan trọng. Lá sen (Nelumbo nucifera Gaertn) là nguồn dược liệu tự nhiên giàu các hợp chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học, tiêu biểu là các alkaloid (như nuciferin) và flavonoid, có khả năng dập tắt gốc tự do và ức chế quá trình peroxy hóa lipid màng tế bào.

Bên cạnh giá trị dược liệu, quy trình trích ly hoạt chất từ lá sen thường đào thải một lượng lớn bã thực vật sau chiết xuất, nếu không được xử lý sẽ gây lãng phí sinh khối và ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long nói chung và tỉnh An Giang nói riêng, tình trạng biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp, hạn hán khốc liệt và xâm nhập mặn xảy ra bất thường đe dọa trực tiếp hơn 260.000 ha đất trồng lúa và hoa màu. Việc ứng dụng các vật liệu giữ nước hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học để cải thiện độ phì nhiêu và duy trì ẩm độ đất là giải pháp cấp thiết. Đề tài khóa luận được thực hiện nhằm giải quyết đồng thời hai vấn đề: khảo sát khả năng kháng oxy hóa của dịch chiết lá sen và tận dụng nguồn phụ phẩm bã lá sen làm vật liệu giữ ẩm cho đất.

Mục tiêu nghiên cứu được xác định cụ thể:

1. Đánh giá khả năng kháng oxy hóa của cao chiết lá sen hồng (Nelumbo nucifera Gaertn) bằng phương pháp trung hòa gốc tự do DPPH ở quy mô thử nghiệm in vitro.
2. Khảo sát khả năng giữ ẩm đất của bã lá sen sau quá trình trích ly.

Các nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm:

1. Khảo sát ảnh hưởng của các hệ dung môi khác nhau đến hiệu suất thu hồi cao chiết từ lá sen hồng.
2. Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của các loại cao chiết thu được thông qua phương pháp trung hòa gốc tự do DPPH.
3. Đánh giá khả năng giữ ẩm trong đất nông nghiệp của bã lá sen sau khi chiết xuất (trong điều kiện không trồng cây).

Đối tượng nghiên cứu là cao chiết lá sen hồng (Nelumbo nucifera Gaertn) và phần bã lá sen còn lại sau quá trình ngâm chiết. Phạm vi nghiên cứu về không gian được thực hiện với nguồn mẫu lá sen và mẫu đất nông nghiệp thu thập tại huyện Phú Tân, tỉnh An Giang; các thí nghiệm trích ly, đo quang phổ và kiểm tra ẩm độ đất được tiến hành tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học, Khoa Nông nghiệp - Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học An Giang. Thời gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận là tháng 07 năm 2022, trong đó thử nghiệm giữ ẩm đất được theo dõi liên tục trong chu kỳ 10 ngày.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý luận của nghiên cứu dựa trên các nhóm kiến thức chuyên ngành về thực vật học, hóa học hợp chất tự nhiên, cơ chế stress oxy hóa và nông hóa - thổ nhưỡng:

• Đặc điểm thực vật và hóa thực vật của cây sen (Nelumbo nucifera Gaertn, họ Nelumbonaceae): Phân biệt với loài sen vàng (N. lutea Willd). Thành phần hóa học chính của lá sen bao gồm các nhóm aporphin alkaloid ((–)-nuciferin, (–)-nornuciferin, (–)-asimilobin, (–)-caaverin, (–)-anonain, (–)-roemerin), oxoaporphin alkaloid (lysicamin, liriodenin), benzylisoquinolin alkaloid và các dẫn xuất flavonoid (quercetin, isoquercitin, rutin, catechin, astragalin, leucocyanidin). Hoạt chất nuciferin có tác dụng hạ huyết áp, an thần, giải co thắt cơ trơn; nhóm flavonoid đóng vai trò chất chống oxy hóa nhờ khả năng cung cấp nguyên tử hydro để vô hiệu hóa gốc tự do và tạo phức chelat với ion kim loại chuyển tiếp.
• Cơ chế tác nhân oxy hóa và chất kháng oxy hóa: Phân loại các gốc tự do và tác nhân oxy hóa chứa oxy hoạt động (ROS: $\bullet\text{O}_2^-$, $\bullet\text{OH}$, $\text{H}_2\text{O}_2$) cùng các tác nhân chứa nitơ hoạt động (RNS: $\text{NO}\bullet$, $\text{ONOO}^-$). Phân loại các enzyme bảo vệ nội sinh (SOD, GPX, CAT) và các chất chống oxy hóa không có bản chất enzyme (vitamin C, vitamin E, carotenoid, polyphenol, acid uric, glutathion).
• Kỹ thuật điều chế cao thuốc: Khái niệm cao đặc, cao lỏng, cao khô; quy trình 4 bước gồm điều chế dịch chiết, loại tạp, cô đặc/làm khô và điều chỉnh tiêu chuẩn chất lượng. Đặc tính phân cực của dung môi trích ly (nước cất, ethanol 70%, ethanol 96%).
• Khoa học đất và vật liệu giữ ẩm: Các trạng thái độ ẩm của đất (độ ẩm bão hòa, độ ẩm đồng ruộng, độ ẩm héo cây, độ ẩm hữu dụng, độ ẩm khô kiệt); các phương pháp xác định hàm lượng nước trong đất (phương pháp sấy khô trọng lượng, hộp điện trở, điện cực, tensiometer); tổng quan các vật liệu giữ ẩm polymer và gel siêu hấp thụ nước sinh học (AMS-1, Gam-sorb).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được triển khai theo các quy trình chuẩn:

• Phương pháp ngâm chiết tĩnh (maceration): Sử dụng 300 g lá sen tươi xay nhuyễn ngâm với 900 mL dung môi (tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1:3 w/v) trong bình kín ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. Tiến hành lọc lấy dịch và cô quay chân không ở nhiệt độ 60°C để thu cao chiết đậm đặc.
• Phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa trung hòa gốc tự do DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) theo Blois (1958) và Chanda & Dave (2009): Pha dung dịch DPPH 0,6 mM trong methanol. Trộn 0,5 mL mẫu thử cao chiết ở các nồng độ pha loãng khác nhau (60, 120, 180, 240, 300 $\mu\text{g/mL}$) với 3 mL methanol và 0,5 mL dung dịch DPPH. Ủ tối 30 phút ở nhiệt độ phòng. Đo độ hấp thu quang phổ (OD) tại bước sóng 517 nm bằng máy quang phổ UV-Vis. Chất đối chứng dương là acid ascorbic (vitamin C) thử nghiệm ở dải nồng độ 10, 20, 30, 40, 50 $\mu\text{g/mL}$. Tính toán hoạt tính kháng oxy hóa $\text{HTCO } (%)$ và xác định nồng độ ức chế 50% gốc tự do ($\text{IC}_{50}$) qua phương trình hồi quy tuyến tính $y = ax + b$.
• Phương pháp đánh giá khả năng giữ ẩm đất theo Qi Liu (2017): Sấy khô bã lá sen sau chiết xuất ở 105°C trong 24 giờ. Phối trộn bã lá sen khô vào 1000 g đất nông nghiệp theo các tỷ lệ khối lượng: 0% (đối chứng), 5%, 10%, 15%. Cấp ẩm ban đầu cho mỗi chậu bằng 100 mL nước tưới phun. Đặt các chậu trong sân có mái che mưa ở cùng điều kiện nhiệt độ môi trường. Tiến hành đo độ ẩm đất hàng ngày vào khung giờ 8:00 - 9:00 bằng máy đo độ ẩm đất DM-15.
• Xử lý số liệu: Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần độc lập. Dữ liệu được tính toán giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và phân tích phương sai (ANOVA) trên phần mềm Microsoft Excel.

Nguồn dữ liệu là số liệu thực nghiệm gốc do tác giả trực tiếp đo đạc, ghi nhận qua hệ thống thiết bị phân tích tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học, Trường Đại học An Giang.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu

Chương này thiết lập cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài. Tác giả luận giải sự nguy hại của hiện tượng stress oxy hóa đối với sức khỏe con người, đồng thời nhấn mạnh tiềm năng to lớn của lá sen hồng nhờ chứa hàm lượng cao các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên như flavonoid và nuciferin. Đề tài đặt ra vấn đề kép: vừa nghiên cứu khai thác hoạt tính dược lý của cao chiết lá sen, vừa giải quyết lượng sinh khối bã thải sau trích ly nhằm chế tạo vật liệu giữ ẩm cho đất trồng trọt trong bối cảnh khô hạn và xâm nhập mặn nghiêm trọng tại tỉnh An Giang và vùng Tây Nam Bộ. Chương 1 xác định rõ mục tiêu, 3 nội dung nghiên cứu trọng tâm và khẳng định giá trị của việc tạo nguồn vật liệu tham khảo ứng dụng kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp.

Chương 2: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 2 cung cấp hệ thống tài liệu tổng quan toàn diện chia thành 6 phần lớn:

• Tổng quan về chi Nelumbo: Nguồn gốc cổ sinh vật học của cây sen, phân loại học thực vật (xác định vị trí của loài N. nucifera và N. lutea), phân bố sinh thái, đặc điểm giải phẫu hình thái (rễ, thân rễ/củ xốp thông khí, hiệu ứng lá sen tự làm sạch, cấu tạo hoa, gương sen, hạt và tim sen).
• Thành phần hóa học và giá trị dược lý của lá sen: Tổng hợp chi tiết các phân nhóm alkaloid (aporphin, oxoaporphin, dehydroaporphin, benzylisoquinolin) và flavonoid (quercetin, isoquercitin, rutin, catechin, astragalin...). Nêu rõ các bằng chứng y văn về tác dụng an thần, chống béo phì, hạ lipid máu, điều hòa huyết áp, kháng viêm và xử lý môi trường nước ô nhiễm của sen.
• Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước: Phân tích các công trình của Trần Thị Kim Ngân (2015), Hoàng Thị Tuyết Nhung (2012), Văn Quốc Hoàng (2012), Nguyễn Thị Hạnh cùng các tác giả quốc tế (Huang, Mukherjee, Zhu, Ohkoshi, Sagara) về hoạt tính dập tắt gốc tự do, phân lập nuciferin và định lượng polyphenol/flavonoid từ lá sen.
• Lý thuyết chiết xuất và chế phẩm cao thuốc: Phân loại cao thuốc theo thể chất (lỏng, đặc, khô) và dung môi; mô tả kỹ thuật các phương pháp ngâm lạnh, hầm, hãm, sắc, ngấm kiệt; phân tích 4 giai đoạn điều chế và ảnh hưởng của bản chất dung môi, nhiệt độ, thời gian trích ly.
• Bản chất tác nhân oxy hóa và chất chống oxy hóa: Phân tích cấu trúc phân tử của các gốc tự do ROS, RNS, các chuỗi phản ứng phá hủy màng tế bào; cơ chế xúc tác khử độc của các enzyme nội sinh (SOD, GPX, CAT) và cơ chế cho hydro của các hợp chất chống oxy hóa phi enzyme (vitamin C, $\alpha$-tocopherol, carotenoid, polyphenol). Trình bày nguyên lý đo quang phổ của phản ứng dập tắt gốc tự do DPPH ở bước sóng 517 nm.
• Lý thuyết về độ ẩm đất và vật liệu giữ ẩm: Định nghĩa các mức độ ẩm đất, phương pháp xác định hàm lượng nước theo trọng lượng và thể tích; cơ chế tương tác nhiệt - ẩm của đất; tổng kết các nghiên cứu sử dụng polymer siêu hấp thụ nước (SAP) như AMS-1, Gam-sorb và sợi nanocellulose trong nông nghiệp.

Chương 3: Phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm:

• Chuẩn bị nguyên liệu: Mẫu lá sen tươi được thu hái tại huyện Phú Tân, An Giang, rửa sạch, cắt nhỏ và xay nhuyễn. Mẫu đất nông nghiệp được lấy từ ruộng canh tác tại địa phương.
• Hóa chất và trang thiết bị: Sử dụng ethanol 96%, ethanol 70%, nước cất, tinh thể DPPH, chất chuẩn vitamin C; máy cô quay chân không, máy đo quang phổ hấp thụ UV-Vis, tủ sấy, cân phân tích và máy đo độ ẩm đất DM-15.
• Thiết kế 3 thí nghiệm chính:
  • Thí nghiệm 1: Bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên đơn nhân tố với 3 loại dung môi (A1: ethanol 96%, A2: ethanol 70%, A3: nước), 3 lần lặp lại (9 đơn vị thí nghiệm). Cân 300 g lá sen tươi, ngâm với 900 mL dung môi trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng, lọc, cô quay chân không ở 60°C để xác định lượng cao và hiệu suất thu hồi.
  • Thí nghiệm 2: Bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 2 nhân tố (3 loại cao chiết $\times$ 5 mức nồng độ 60, 120, 180, 240, 300 $\mu\text{g/mL}$), 3 lần lặp lại (45 đơn vị thí nghiệm), đối chứng dương là vitamin C (10 đến 50 $\mu\text{g/mL}$). Ủ tối hỗn hợp phản ứng với DPPH 0,6 mM trong 30 phút, đo OD ở bước sóng 517 nm, xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính để xác định $\text{IC}_{50}$.
  • Thí nghiệm 3: Bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố gồm 4 tỷ lệ phối trộn bã lá sen khô vào 1000 g đất (G0: 0%, G1: 5%, G2: 10%, G3: 15%), 3 lần lặp lại (12 chậu), tưới ban đầu 100 mL nước, theo dõi độ ẩm đất hàng ngày bằng máy DM-15 trong 10 ngày.
• Phương pháp phân tích dữ liệu: Xử lý thống kê sinh học và phân tích phương sai ANOVA bằng phần mềm Microsoft Excel.

Chương 4: Kết quả và thảo luận

Chương 4 công bố toàn bộ dữ liệu thực nghiệm thu được:

• Hiệu suất thu hồi cao chiết: Dung môi có ảnh hưởng mang tính quyết định đến khối lượng cao thu được. Dung môi ethanol 70% cho hiệu suất thu hồi cao nhất đạt 9,18%, kế tiếp là dung môi ethanol 96% đạt 6,05% và thấp nhất là dung môi nước cất chỉ đạt 4,63%. Tác giả giải thích hệ dung môi cồn-nước ở nồng độ ethanol 70% có độ phân cực trung bình tối ưu, giúp hòa tan đồng thời cả nhóm hợp chất phân cực (flavonoid glycoside, phenolic acid) lẫn nhóm kém phân cực hơn (alkaloid tự do).
• Hoạt tính kháng oxy hóa DPPH: Khả năng dập tắt gốc tự do của tất cả các mẫu cao chiết đều tăng tỷ lệ thuận theo nồng độ khảo sát (từ 60 đến 300 $\mu\text{g/mL}$). Cao chiết ethanol 96% có hoạt tính trung hòa gốc tự do DPPH mạnh nhất với giá trị $\text{IC}{50}$ thấp nhất là 178,91 $\mu\text{g/mL}$ (thấp hơn 8,99 lần so với chất chuẩn vitamin C có $\text{IC}{50} = 19,91 \mu\text{g/mL}$). Cao chiết ethanol 70% có $\text{IC}{50}$ là 208,58 $\mu\text{g/mL}$ (thấp hơn 10,48 lần so với vitamin C). Cao chiết nước có hoạt tính thấp nhất với $\text{IC}{50} = 338,90 \mu\text{g/mL}$ (thấp hơn 17,02 lần so với vitamin C). Kết quả cho thấy độ cồn cao có ưu thế trong việc hòa tan các phân đoạn hoạt chất có tính khử gốc tự do mạnh.
• Khả năng giữ ẩm đất của bã lá sen: Bổ sung bã lá sen khô sau chiết xuất làm chậm đáng kể quá trình thất thoát nước trong đất nông nghiệp. Sau chu kỳ theo dõi 10 ngày, ở chậu đối chứng (0% bã sen), độ ẩm đất sụt giảm nghiêm trọng tới 19,6% so với ban đầu. Trong khi đó, các chậu có bổ sung bã lá sen duy trì độ ẩm tốt hơn rõ rệt: nghiệm thức 5% bã sen chỉ giảm 9,8%; nghiệm thức 10% bã sen giảm 8,6%; và nghiệm thức 15% bã sen có khả năng giữ ẩm cao nhất khi độ ẩm chỉ giảm 4,9% sau 10 ngày.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương này đúc kết các phát hiện then chốt: xác lập ethanol 70% là dung môi tối ưu về mặt hiệu suất thu hồi cao chiết, trong khi ethanol 96% tối ưu về hoạt tính chống oxy hóa; xác nhận bã lá sen là nguồn phụ phẩm giữ ẩm đất hiệu quả. Đồng thời, tác giả đưa ra các kiến nghị nghiên cứu tiếp theo: thử nghiệm khả năng giữ ẩm của bã lá sen trực tiếp trên các loại cây trồng nông nghiệp chịu hạn; phân lập sâu và định lượng các cấu tử hoạt chất tinh khiết trong cao lá sen; mở rộng thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa trên các mô hình gốc tự do khác như ABTS và năng lực khử sắt (FRAP).

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã đưa ra các kết quả định lượng cụ thể về hiệu suất chiết xuất, chỉ số kháng oxy hóa $\text{IC}_{50}$ và khả năng duy trì ẩm độ đất:

Mẫu khảo sát / Dung môi	Hiệu suất thu hồi cao chiết (%)	Giá trị $\text{IC}_{50}$ đối với DPPH ($\mu\text{g/mL}$)	Tỷ lệ so sánh hoạt tính với Vitamin C (lần)
Vitamin C (đối chứng chuẩn)	—	19,91	1,00
Cao chiết Ethanol 96%	6,05	178,91	Thấp hơn 8,99 lần
Cao chiết Ethanol 70%	9,18	208,58	Thấp hơn 10,48 lần
Cao chiết Nước	4,63	338,90	Thấp hơn 17,02 lần

Hiệu quả duy trì độ ẩm đất của bã lá sen sau chu kỳ 10 ngày thử nghiệm được tổng hợp trong bảng sau:

Nghiệm thức phối trộn trong 1000 g đất	Mức độ sụt giảm độ ẩm sau 10 ngày (%)	Đánh giá khả năng giữ nước
G0 (Đối chứng - 0% bã lá sen)	19,6	Mất nước nhanh, đất khô kiệt
G1 (Bổ sung 5% bã lá sen)	9,8	Hạn chế bốc thoát hơi nước
G2 (Bổ sung 10% bã lá sen)	8,6	Duy trì ẩm độ ổn định
G3 (Bổ sung 15% bã lá sen)	4,9	Giữ ẩm tối ưu nhất

Các giải pháp và đề xuất kỹ thuật từ nghiên cứu:

• Trong công nghệ chiết xuất: Tùy thuộc vào mục đích sản xuất để lựa chọn dung môi. Nếu ưu tiên hiệu suất thu hồi sinh khối cao đậm đặc phục vụ sản xuất đại trà, dung môi ethanol 70% là lựa chọn thích hợp nhất (đạt 9,18%). Nếu ưu tiên thu nhận chế phẩm có hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất, nên sử dụng dung môi ethanol 96% (đạt giá trị $\text{IC}_{50} = 178,91 \mu\text{g/mL}$).
• Trong xử lý môi trường và canh tác nông nghiệp: Tận dụng bã thải sau khi chiết lá sen bằng cách sấy khô và phối trộn trực tiếp vào đất với tỷ lệ khuyến nghị từ 10% đến 15%. Giải pháp này giúp cải thiện cấu trúc xốp của đất, giảm thiểu thất thoát nước qua bay hơi trong các mùa khô hạn, đồng thời giải quyết triệt để vấn đề chất thải rắn hữu cơ sau chế biến dược liệu.

Đóng góp mới của đề tài được tác giả xác định:

• Cung cấp dẫn liệu thực nghiệm khoa học có hệ thống về cây sen hồng thu hái tại địa bàn huyện Phú Tân, tỉnh An Giang, làm phong phú cơ sở dữ liệu về dược liệu địa phương.
• Đề xuất quy trình khép kín mang tính tuần hoàn sinh học: kết hợp giữa khai thác dược chất chống oxy hóa từ phần dịch chiết và tái sử dụng toàn bộ phần bã thải rắn làm chất cải tạo đất giữ ẩm. Hướng tiếp cận này giúp đa dạng hóa các nguồn nguyên liệu tự nhiên cho nghiên cứu phòng chống stress oxy hóa, đồng thời mở ra giải pháp thích ứng chi phí thấp cho nông nghiệp trước thách thức hạn hán và xâm nhập mặn tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Các hạn chế được ghi nhận từ phạm vi thực nghiệm của đề tài:

• Hoạt tính kháng oxy hóa mới chỉ được đánh giá ở mức độ thử nghiệm in vitro thông qua một mô hình duy nhất là phương pháp dập tắt gốc tự do DPPH; chưa khảo sát trên các mô hình gốc tự do khác hoặc thử nghiệm trên dòng tế bào và cơ thể sống (in vivo).
• Thí nghiệm giữ ẩm đất của bã lá sen chỉ tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm trên chậu đất tĩnh không trồng cây; chưa khảo sát tương tác giữa bã lá sen với hệ thống rễ cây trồng, quá trình tiêu thụ nước của thực vật cũng như tác động đến hệ vi sinh vật đất trong điều kiện canh tác đồng ruộng thực tế.
• Quá trình chiết xuất mới chỉ áp dụng phương pháp ngâm chiết tĩnh truyền thống ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ; chưa khảo sát tối ưu hóa các thông số kỹ thuật nâng cao như trích ly có gia nhiệt, chiết siêu âm hoặc vi sóng.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả đề xuất:

• Mở rộng đánh giá khả năng giữ ẩm và ảnh hưởng nông học của bã lá sen trên các đối tượng cây trồng cụ thể (đặc biệt là cây rau màu và cây chỉ thị chịu hạn) trong điều kiện canh tác nhà màng và ngoài đồng ruộng.
• Nghiên cứu tinh chế, phân lập và định danh các hợp chất tinh khiết chịu trách nhiệm chính cho hoạt tính kháng oxy hóa trong cao chiết lá sen bằng các kỹ thuật sắc ký hiện đại (như HPLC, LC-MS).
• Khảo sát bổ sung các phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa khác (như khử gốc ABTS, năng lực khử sắt FRAP, ức chế peroxy hóa lipid) để khẳng định cơ chế tác động.
• Nghiên cứu quy trình phối chế bã lá sen với các chất mang hữu cơ hoặc vi sinh vật có ích nhằm sản xuất các chế phẩm phân bón hữu cơ sinh học giữ ẩm ở quy mô thương mại.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng:

• Sinh viên, học viên cao học và giảng viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Hóa sinh thực vật, Nông học, Khoa học Đất, Dược liệu học và Công nghệ Thực phẩm quan tâm đến quy trình chiết xuất hoạt chất tự nhiên và tận dụng phụ phẩm nông nghiệp.
• Cán bộ kỹ thuật và nghiên cứu viên tại các viện, trung tâm ứng dụng khoa học công nghệ địa phương đang tìm kiếm giải pháp vật liệu hữu cơ giữ nước, thích ứng với tình trạng khô hạn và nhiễm mặn tại khu vực Tây Nam Bộ.

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu trong văn bản:

• Cơ sở lý thuyết ở Chương 2: Cung cấp tổng quan chi tiết và có hệ thống về phân loại alkaloid và flavonoid trong lá sen, cơ chế phân tử của stress oxy hóa và tổng hợp các loại ẩm độ đất cùng các vật liệu giữ ẩm polymer sinh học.
• Quy trình thực nghiệm ở Chương 3: Trình bày chi tiết công thức pha chế dung dịch DPPH 0,6 mM, phương pháp bố trí nghiệm thức kiểm tra độ hấp thu OD ở bước sóng 517 nm, cùng quy trình bố trí thí nghiệm đánh giá độ ẩm đất bằng máy đo hiện trường DM-15.
• Dữ liệu ở Chương 4 và Phụ lục A: Cung cấp phương trình hồi quy xác định $\text{IC}_{50}$ của từng loại cao chiết và hệ thống bảng phân tích phương sai ANOVA chi tiết qua 10 ngày thí nghiệm.

Câu hỏi thường gặp

Dung môi nào cho hiệu suất thu hồi cao chiết lá sen cao nhất và đạt giá trị bao nhiêu? Dung môi ethanol 70% cho hiệu suất thu hồi cao chiết cao nhất đạt 9,18%. Tỷ lệ này cao hơn dung môi ethanol 96% (đạt 6,05%) và cao hơn gấp gần 2 lần so với dung môi nước cất (chỉ đạt 4,63%).

Loại cao chiết nào thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa trung hòa gốc tự do DPPH mạnh nhất? Cao chiết từ dung môi ethanol 96% có hoạt tính kháng oxy hóa mạnh nhất trong số các cao chiết khảo sát, với giá trị $\text{IC}{50}$ đạt 178,91 $\mu\text{g/mL}$. Hoạt tính này cao hơn cao chiết ethanol 70% ($\text{IC}{50} = 208,58 \mu\text{g/mL}$) và cao chiết nước ($\text{IC}{50} = 338,90 \mu\text{g/mL}$), thấp hơn 8,99 lần so với chất chuẩn vitamin C ($\text{IC}{50} = 19,91 \mu\text{g/mL}$).

Khả năng giữ ẩm đất của bã lá sen sau 10 ngày thể hiện như thế nào ở các tỷ lệ phối trộn khác nhau? Sau 10 ngày thử nghiệm, các chậu đất có bổ sung bã lá sen ở tỷ lệ 5%, 10% và 15% có độ ẩm sụt giảm lần lượt là 9,8%, 8,6% và 4,9%. Trong khi đó, chậu đất đối chứng (0% bã lá sen) có độ ẩm giảm mạnh tới 19,6% so với ban đầu. Tỷ lệ bổ sung 15% bã lá sen cho khả năng duy trì ẩm độ đất tốt nhất.

Phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa trong đề tài được tiến hành với các thông số kỹ thuật nào? Tác giả sử dụng phương pháp trung hòa gốc tự do DPPH pha nồng độ 0,6 mM trong methanol. Hỗn hợp phản ứng gồm 0,5 mL dung dịch thử (ở các nồng độ từ 60 đến 300 $\mu\text{g/mL}$), 3 mL methanol và 0,5 mL dung dịch DPPH, được ủ tối trong 30 phút ở nhiệt độ phòng và đo độ hấp thu quang phổ OD tại bước sóng 517 nm.

Thí nghiệm đánh giá khả năng giữ ẩm của bã lá sen được bố trí và theo dõi bằng thiết bị gì? Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên đơn nhân tố với 4 mức tỷ lệ bã lá sen (0%, 5%, 10%, 15% trong 1000 g đất khô), lặp lại 3 lần (tổng cộng 12 chậu). Mỗi chậu được cấp ẩm ban đầu bằng bình xịt với 100 mL nước, đặt trong khu vực có mái che mưa và được đo độ ẩm định kỳ hàng ngày vào khung giờ 8:00 - 9:00 bằng máy đo độ ẩm đất chuyên dụng DM-15.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Quỳnh Như đã xác định toàn diện ảnh hưởng của các hệ dung môi chiết xuất đến hiệu suất tạo cao và hoạt tính kháng oxy hóa in vitro của lá sen hồng (Nelumbo nucifera Gaertn) thu hái tại huyện Phú Tân, tỉnh An Giang. Nghiên cứu chứng minh dung môi ethanol 70% tối ưu nhất cho hiệu suất thu hồi sinh khối cao chiết (9,18%), trong khi cao chiết ethanol 96% thể hiện năng lực trung hòa gốc tự do DPPH vượt trội nhất với giá trị $\text{IC}_{50} = 178,91 \mu\text{g/mL}$. Đồng thời, đề tài đã khẳng định tính khả thi của việc tận dụng bã lá sen sau trích ly ở tỷ lệ phối trộn 15% giúp giữ ẩm đất nông nghiệp hiệu quả, làm giảm mức độ mất nước của đất từ 19,6% xuống còn 4,9% sau 10 ngày khô hạn. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị khoa học và thực tiễn đối với lĩnh vực chiết xuất hợp chất tự nhiên và phát triển vật liệu giữ ẩm hữu cơ thích ứng với biến đổi khí hậu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

đặt vấn đề dùng các "chất chống oxy hóa ngoại sinh" (tức là từ bên ngoài đƣa vào cơ thể) với mục đích phòng bệnh, nâng cao sức khỏe, chống lão hóa. Các chất chống oxy hóa ngoại sinh đó đã đƣợc xác định, đó là beta-caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol. Các chất oxy hóa ngoại sinh đó thật ra không xa lạ, chúng có từ các nguồn thiên nhiên là thực phẩm nhƣ rau cải, trái cây tƣơi, một số loại hoa và dƣợc thảo (Huỳnh Tuấn Khoa, 2017). Theo kinh nghiệm dân gian, lá sen phơi khô đƣợc dùng để pha trà uống, có khả năng chữa chứng mất ngủ, cảm nắng, khắc phục bệnh đƣờng tiêu hóa.

Đông y cũng ghi chép kỹ lƣỡng về công dụng của cây sen với sức khỏe. Khoa học hiện đại cũng đã khám phá những thành phần dƣỡng chất tuyệt vời trong lá sen khô, điển hình là hợp chất flavonoid và alkaloid. Flavonoid là chất chống oxy hóa điển hình, có khả năng ức chế quá trình oxy hóa lipid màng tế bào gan ruột, nhờ vậy mà chống đƣợc tình trạng xuất huyết dƣới da, sốt xuất huyết, đại tiện ra máu,… Bên cạnh đó, lá sen phơi khô cũng giàu nuciferin, có tác dụng hạ huyết áp, cầm máu, giải co thắt cơ trơn,… (Huỳnh Tuấn Khoa, 2017). Do đó, việc khảo sát khả năng kháng oxy hóa của cao chiết lá sen là vô cùng cần thiết.

Thông thƣờng, cao chiết sau khi trích ly xong sẽ loại bỏ phần xác gây ô nhiễm môi trƣờng nên việc tận dụng xác bã sau khi ly trích sẽ đem lại hiệu quả thiết thực cho nghiên cứu. Cũng nhƣ việc tận dụng xác bã lá sen sau khi ly trích để góp phần tăng khả năng giữ ẩm của đất hứa hẹn là một hƣớng đi mới cho ngành công nghệ sinh học trƣớc tình hình hạn hán và xâm nhập mặn. Tỉnh An Giang, từ đầu năm 2018 đến những tháng mùa khô của những năm tiếp theo đã thấy biểu hiện của sự biến đổi khí hậu, cụ thể hạn hán khốc liệt đang tiếp tục hoành hành trên diện rộng và gây nhiều thiệt hại. Đến nay, diện 1 tích trồng lúa và hoa màu toàn tỉnh trên 260.000 ha có khả năng bị ảnh hƣởng của hạn hán và xâm nhập mặn.

Không chỉ có An Giang mà các tỉnh khu vực Tây Nam Bộ và các tỉnh thuộc vùng Đông Nam Bộ (ĐNB) và Tây Nguyên đang có nhiều đợt hạn hán xảy ra không theo quy luật của thời tiết hằng năm (Cổng TTĐT Sở nông nghiệp và PTNN tỉnh An Giang, 2019). Ngoài những biện pháp nhƣ tƣới nƣớc tiết kiệm, phủ đất, bón phân hữu cơ, lựa chọn cây trồng kháng hạn, một trong những biện pháp tỏ ra có hiệu quả cao đó là áp dụng chất giữ ẩm (gel hút nƣớc) để bón vào đất nhằm tăng khả năng giữ nƣớc của đất và giúp cây trồng nâng cao đƣợc sinh khối và năng suất trong điều kiện môi trƣờng đất bị khô hạn. Những chất này có trọng lƣợng phân tử cao, không độc hại, dễ bị phân hủy sinh học trong đất, có thể giữ đƣợc lƣợng nƣớc lớn và cung cấp dần dần cho cây trồng trong quá trình phát triển của thực vật. (Nguyễn Đăng Nghĩa và cs., 2013) Từ những vẫn đề nêu trên, đề tài “Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của các cao chiết lá Sen hồng (Nelumbo nucifera Gaertn) và vật liệu giữ ẩm từ bã lá sen” đƣợc thực hiện nhằm hƣớng đến khắc phục hiện tƣợng stress oxy hóa và nghiên cứu vật liệu có tác dụng giữ ẩm, giữ chất dinh dƣỡng cho cây trồng, tăng độ phì nhiêu cho đất.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đánh giá khả năng kháng oxy hóa của cao chiết lá cây Sen hồng bằng phƣơng pháp kháng oxy hóa: trung hòa gốc tự do DPPH ở mức độ thử nghiệm in vitro.

Khảo sát khả năng giữ ẩm của bã lá sen.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Cao chiết lá sen và bã lá sen.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Khảo sát khả năng chiết xuất cao chiết lá sen hồng. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa trên phƣơng pháp: trung hòa gốc tự do DPPH. Khảo sát khả năng giữ ẩm trong đất của bã lá sen sau khi chiết xuất.5 ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI Đề tài là nguồn tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về lá sen. Đa dạng hóa các nguồn nguyên liệu có sẵn trong thiên nhiên, dùng cho các nghiên cứu về thuốc điều trị bệnh.

Nhằm tìm hiểu sâu hơn về việc khắc phục hiện tƣợng stress oxy hóa của cao lá sen. Ngoài ra, còn tận dụng bã lá sen sau 2 khi cao chiết vào nghiên cứu khả năng giữ ẩm cho đất trƣớc tình hình hạn hán và xâm nhập mặn. 3 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. GIỚI THIỆU VỀ SEN 2.1 Nguồn gốc cây sen Cây sen (N.) là loại cây thủy sinh đa niên có nguồn gốc từ các nƣớc châu Á nhiệt đới, xuất phát từ Ấn Độ, sau đó đƣợc đƣa đến Trung Quốc, Nhật Bản, vùng Bắc châu Öc và nhiều nƣớc khác (Ahmed và cs., 2019; Tungmunnithum và cs., 2018, Wu và cs.

Ngày nay, cây sen đƣợc trồng phổ biến tại Ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc… (Nguyen, 2001a; Sridhar và Bhat, 2007). Đồng thời, các sản phẩm từ cây sen cũng đƣợc tiêu thụ mạnh khắp châu Á (Nguyễn Phƣớc Tuyên, 2007). Cây sen là một trong những loại cây xuất hiện sớm nhất (Dhanarasu và Hazimi, 2013), đƣợc trồng cách đây 2000 năm bởi ngƣời Ai Cập cổ đại qua việc trồng hoa sen trắng (lily nƣớc) trong ao và đầm lầy (Guo, 2009; Sridhar và Bhat, 2007). Đầu tiên, hoa sen đƣợc biết đến bởi hóa thạch đã tồn tại trong khoảng 65,5 triệu năm đến 145,5 triệu năm tại thời điểm Trái Đất lạnh và khô dần.

Về sau, cây sen đƣợc tìm thấy ngày càng nhiều từ Iran ở phía Tây sang Nhật Bản ở phía Đông và ở Kashmir, Ấn Độ, Queensland, Öc về phía Bắc và phía Nam (Li và cs.2 Phân loại Giới: Plantea Ngành: Angiospermae Lớp: Eudicots Bộ: Proteales 4 Họ: Neulumbonaceae Chi: Nelumbo Loài : Nelumbo nucifera) (Bercht và Presl, 1823) Theo Takhtajan, Hooker, Heywood thì bộ Sen (Nelumbonales) chỉ có 1 họ Sen (Nelumbonaceace) với chi Sen (Nelumbo) và có 2 loài gần nhau là N. lutea Willd và N. nucifera Gaertn (Li và cs. Hai loài sen này khác biệt nhau bởi một số đặc điểm hình thái nhƣ kích cỡ cây, hình dạng lá, hình dạng và màu sắc cánh hoa (Lin và cs.3 Phân bố sinh thái Loài N.

phân bố ở châu Á và châu Đại Dƣơng, từ Nga đến Öc. Bởi vì nó đƣợc trồng rộng khắp ở Trung Quốc, nên Trung Quốc trở thành nơi phân bố tự nhiên của loài N. nucifera có nhiều tên gọi khác nhau. Bên cạnh tên sen, sen thiêng nó còn đƣợc gọi là sen Đông Ấn Độ, sen Ai Cập, sen Ấn Độ, hoa sen Phƣơng Đông, Lily nƣớc.

Có khoảng 60 tên gọi khác nhau dành cho loài này ở Trung Quốc (Tian, 2008). nucifera có hoa màu hồng, đỏ hay trắng, thân dày, cao và nhiều gai, củ phát triển ở đáy ruộng hoặc ao, lá gần tròn có đƣờng kính lớn. Cây non có khả năng thích nghi trong nƣớc sâu rất nhanh. Một chu kỳ sống của cây sen thƣờng chƣa tới 12 tháng, thông thƣờng cây sen cần phải mất từ 4-6 tháng để hình thành lá, nụ, hoa, hạt, củ, trƣởng thành trƣớc khi bƣớc sang giai đoạn ngừng sinh trƣởng của cây và đƣợc trồng làm sen cảnh, sen lấy củ và sen lấy hạt (Xueming, 1987).

lutea Willd phân bố ở Bắc và Nam Mỹ, mở rộng ra phía Nam Columbia (Tian, 2008). Loài này có hoa màu vàng, còn gọi là sen Mỹ hay sen vàng (Orozco và cs. lutea Willd hình thành ở tầng nƣớc nông rồi phát triển ra vùng nƣớc sâu hơn, mực nƣớc thích hợp từ 0,6-2,0 m. Thời gian nở hoa từ tháng 6-9, hoa có đƣờng kính từ 7,6-20,0 cm, kéo dài 3-4 ngày.

Ở châu Mỹ, môi trƣờng sống của cây sen trong tự nhiên đã và đang bị phá hủy nên những quần thể sen của loài N. lutea Willd đã giảm đáng kể về diện tích, chúng đã đƣợc đƣa vào danh sách loài có nguy cơ tuyệt chủng ở New Jersey, Pennsylvania và bị đe dọa ở Michigan, Delawar (Sayre, 2004). Ở Việt Nam cây Sen đƣợc trồng trong ao hồ khắp cả nƣớc. Ở Nam Bộ cây Sen địa phƣơng còn mọc hoang ở nhiều nơi thuộc vùng Đồng Tháp Mƣời và Tứ giác Long Xuyên (nên phân biệt với các giống Sen trồng nhập nội gần đây từ Trung Quốc và Đài Loan).4 Đặc điểm hình thái Hình 2.

Cây sen gồm thân rễ, lá, hoa, gƣơng và hạt (Trần Việt Hƣng và Phan Đức Bình, 2004; Sridhar và Bhat, 2007). Rễ: mỗi đốt của than rễ sen có khoảng 20-50 rễ. Khi còn non, rễ thƣờng có màu trắng kem và có một ít lông hút. Khi trƣởng thành rễ có chiều dài 15 cm và chuyển sang màu nâu (Nguyen (2001a; 2001b)).

Thân rễ (còn gọi là củ): Thân rễ sen có hình dạng giống nhƣ cái xúc xích, có màu trắng kem xen lẫn màu nâu. Thân rễ đƣợc hình thành từ một đoạn rễ, thƣờng có 3-4 lóng, dài 60-90 cm, lóng cuối có đƣờng kính 4-6 cm, dài 10-15 cm. Lóng thứ hai to nhất, đƣờng kính 5-10 cm, dài 10-12 cm. Lóng thứ nhất ngắn khoảng 5-10 cm và mang thân mới.

Cấu tạo của thân rễ thƣờng xốp để không khí thông suốt chiều dài của củ sen (Nguyễn Phƣớc Tuyên, 2007; Nguyen, 2001a). Lá: lá sen thƣờng lớn, hơi tròn có đƣờng kính 20-100 cm màu xanh xám, xanh đậm. Gân lá xuất phát từ tâm nơi cuống lá tỏa đều ra mép lá. Lá đầu tiên nảy mầm từ hạt có màu xanh hơi ửng đỏ, nhỏ yếu ớt và phiến lá cuốn vào trong (lá bút), sau đó lá này bung ra trong nƣớc (lá trãi).

Lá thứ hai nổi trên mặt nƣớc nhƣng thân vẫn yếu, những lá tiếp theo vƣơn khỏi mặt nƣớc (lá dù). Dƣới kính hiển vi điện tử quan sát thấy trên bề mặt lá sen có cấu trúc đặc biệt đẩy nƣớc và đẩy bụi làm cho lá sen luôn luôn sạch sẽ (Nguyễn Phƣớc Tuyên, 2007). Ngƣời ta đã có những ứng dụng dựa trên đặc điểm cấu trúc của bề mặt lá sen trong thực tiễn đƣợc gọi lá “Hiệu ứng lá sen”. Hiệu ứng này đƣợc ứng dụng trong chế tạo vật liệu tự làm sạch và không dính nƣớc thƣờng để ngoài trời (Nguyễn Phƣớc Tuyên, 2007).

Cuống lá: còn đƣợc gọi là cọng sen thƣờng xốp, đƣờng kính và chiều cao thay đổi tùy tuổi cây. Khi còn non, cuống lá nhỏ, mềm và xốp và khi lớn thì cứng 6 lại và có 8 nhiều gai. Những giống sen có cọng láng thƣờng không thích hợp để cho củ. Ngoài ra, phần non nhất của cọng lá sen mới mọc, lá vẫn còn cuốn lại thành một vòng, nằm sát gốc của cây sen còn đƣợc gọi là ngó sen.