CHƯƠNG 1. Đặt van đề Sen là loài thực vật được trồng ở nhiều nơi trên thế giới như Ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam. Là loại cây dễ trồng và sinh trưởng rất nhanh, thích hợp với điều kiện khí hậu của Việt Nam. Ở nước ta, Đồng Tháp có thể xem là nơi có diện tích trồng sen nhiêu nhất.
Tuy nhiên, không chỉ riêng Đồng Tháp mà ở nhiều nơi khác cây sen cũng mang lại giá trị kinh tế khá cao cho người dân. Vì vậy, có thể nói đây là nguồn nguyên liệu khá déi dào và có quanh năm không theo mùa như một số loại cây trái khác ở Việt Nam. Đã từ lâu, cây sen được con người sử dụng làm thực phẩm cũng như làm thuốc Đông Y. Hau hết các bộ phận của sen đều được khai thác sử dụng như: hoa, hạt, lá non, thân rễ.
Theo Đông Y thì lá sen có chứa nhiều hợp chất alkaloid (nuciferin, nor-nuciferin, roemerin,.) dùng để chữa bệnh mat ngủ, chảy máu chân răng, xuất huyết dưới da. Ngoài thành phân alkaloid, trong lá sen còn chứa các hợp chất có khả năng kháng oxy hóa rất tốt cho sức khỏe của con người nhưng vẫn chưa được ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm. Hiện nay, lá sen chỉ được sử dụng một phần rất nhỏ trong y học cũng như trong thực phẩm (bao gói thực phẩm để lấy hương, sấy khô.), trong khi đây lại là phần chiếm tỉ lệ cao nhất của cây sen. Những nghiên cứu trong nước về thành phân chất kháng oxy có trong lá sen còn rất hạn chế.
Trong khi đó, đã có nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới về hợp chất polyphenol và flavonoid trong lá sen và chứng minh được các hợp chất này có hoạt tính kháng oxy hóa [9,14,15,17,18,19,20,21]. Vì vậy, nếu tách chiết được thành phan có khả năng kháng oxy hóa từ lá sen dé ứng dụng vào thực phẩm sẽ không những giúp nâng cao giá trị của lá sen mà còn là cơ sở khoa học chứng minh lá sen có tác dụng tốt cho sức khỏe. Mục tiêu của đề tài Mục tiêu của đề tài là nhằm tách chiết và xác định một số phân đoạn có hoạt tính kháng oxy hóa trong cao lá sen. HVTH: Nguyễn Thị Ngọc Mai GVHD: TS.
Ngô Đại Nghiệp 1. Tính thực tiễn và ý nghĩa của đề tài nghiên cứu Lá sen khi trưởng thành can phải cắt bỏ dé kích thích sự phát triển của cây sen. Lúc nay, nó lại trở thành nguồn phế liệu của người trồng sen. Ngoài ra, với điều kiện sống ô nhiễm như hiện nay thì van dé bảo vệ sức khỏe trước những tác động xau của môi trường đang rat được quan tâm, việc nghiên cứu tim ra các các chất có khả năng kháng oxy hóa từ nhiều nguồn khác nhau cũng góp một phần nhỏ mang lại lợi ích chung cho xã hội.
Do đó, nghiên cứu tách chiết phân đoạn có hoạt tính kháng oxy hóa từ lá sen có thé mang lại những lợi ích như: = Tăng giá tri sử dụng cho một nguồn nguyên liệu dồi dào mà hiện nay van chưa được khai thác đúng mức. = Hợp chất kháng oxy hóa sau khi tách chiết có thé ứng dụng trở lại vào thực pham dé bảo vệ sức khỏe cho con người giúp chống lại các gốc tự do. Nội dung khao sát = Khảo sát một số thành phan cơ bản của lá sen = Khảo sát quá trình say lá sen - Khảo sát nhiệt độ sấy lá sen - Khao sát thời gian say Khảo sát điều kiện trích ly hợp chất kháng oxy hóa trong lá sen - Khao sát ti lệ nguyên liệu : dung môi - Khảo sát nhiệt độ nước trích ly - Khảo sát thời gian trích ly Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của cao lá sen - Khảo sát khả năng bắt gốc tự do bằng phương pháp DPPH - Khảo sát năng lực khử = Khảo sát tách phân đoạn từ cao nước của lá sen bằng sắc ký cột. Giới hạn của đề tài Đề tài giới hạn trong phạm vi nghiên cứu phương pháp tách chiết phân đoạn cao chiết có chứa các hợp chat kháng oxy hóa (hợp chat phenol, flavonoid, .) có HVTH: Nguyễn Thị Ngọc Mai GVHD: TS.
Ngô Đại Nghiệp trong lá sen dưới dạng cao chiết, nhằm chứng minh hoạt tính kháng oxy hóa của các hợp chất này hướng đến sử dụng lá sen trong công nghiệp giải khát. Kết qua dự kiến Thu được phân đoạn cao chiết có hoạt tính kháng oxy hóa từ lá sen và chứng minh được sự có mặt của các hợp chất kháng oxy hóa trong cao chiết lá sen. Nơi thực hiện đề tài Phòng thí nghiệm hợp chất có hoạt tính sinh học thuộc Bộ Môn Sinh Hóa của Truong Đại Hoc Khoa Học Tự Nhiên — Dai Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
HVTH: Nguyễn Thị Ngọc Mai GVHD: TS. Ngô Đại Nghiệp CHƯƠNG 2. Giới thiệu về cây sen 2. Nguồn gốc Phân lớp (Nelumbonidae) * Bộ: Sen (Nelumbonales) * Họ: Sen Nelumbonaceae * Chi: Nelumbo Adans * Loài: Nelumbo nucifera Gaertn (cây sen) Tên khoa học: Nelumbo nucifera Gaertn Tên tiếng anh: Sacred lotus, Chinese water-lily,.
Cây sen là một trong những loại thực vat hat trần phát triển rất sớm trên trái dat. Cây sen có nguôn gốc ở Châu A, xuất phát từ An Độ (Makino, 1979), sau đó lan qua Trung Quốc và vùng đông bắc Úc Châu. Cây sen là loại thủy sinh được tiêu thụ mạnh ở Châu Á. Sen được trồng nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, các nước Đông Nam A, Nga va mot số nước Châu Phi.
Sen cũng được trồng ở Châu Âu và Châu Mỹ nhưng với mục đích trang trí hơn là thực phẩm. Ở Việt Nam, cây sen được trồng phố biến ở các tỉnh: Đồng Tháp, Vinh Long, Trà Vinh,. Trong đó, Đồng Tháp là tỉnh có diện tích trồng sen dé lay hạt đứng dau cả nước. Đặc điểm thực vật Cây sen mọc dưới nước, sống nhiều năm.
Thân rễ hình trụ, mọc bò lan trong bùn. Lá hình tròn mọc lên khỏi mặt nước. Cuống dài có gai nhỏ, đính giữa phiến lá, mép lá uỗn lượn tròn. Hoa to màu hồng hay trang, có mùi thơm.
Nhiều lá noãn chứa trong một dé hoa chung hình nón ngược sau thành quả có vỏ cứng mau nâu den. Cây sen được trông ở các ao, hô khăp nơi trong nước ta. HVTH: Nguyễn Thị Ngọc Mai GVHD: TS. Ngô Đại Nghiệp 2.
Phân loại Dựa vào công dụng, cây sen được chia làm 3 loại: = Loại sen cho củ: thường cho hoa màu trang, có một it hoa màu đỏ. Nhóm sen nay it bông và gương. = Loại sen cho gương: giống này được trồng phô biến ở Đồng Tháp. = Loại sen cho hoa dé trang trí: loại này bông có nhiều mau nhưng it được trồng ở nước ta.
Thời gian sinh trướng và phát triển của sen: Thời gian sinh trưởng và phát triển của sen từ 4 — 5 tháng, phụ thuộc vào từng loại giống: = Nếu sử dụng giống bang cây con gieo từ hat thì thời gian từ khi nay mầm đến khi thu hoạch là 5 tháng. = Nếu sử dụng giống bằng ngó sen thì thời gian từ khi nay mầm đến khi thu hoạch là 4 tháng [7]. Thành phan hóa học của cây sen La sen chứa alkaloid (0,77 — 0.84%), gom có nuciferin, nor-nuciferin, roemerin, anonain, liriodenin, pronuciferin, O-norciferin, armepavin, N-nor-armepavin, methyl-corlaurin, nepherin, dehyroemerin, dehyronuciferin, dehydroanonain, N- methlisocorlaurin. Trong đó, nuciferin la alkaloid chính.
Ngoài ra, lá sen còn có flavonoid (quercetin, isoquercitrin), tannin, chlorophyll, acid hữu cơ. Hàm lượng alkaloid trong lá sen thay đổi theo tuổi và thời vụ thu lá. HVTH: Nguyễn Thị Ngọc Mai GVHD: TS. Ngô Đại Nghiệp Trong tâm sen có nhiều alkaloid (0.85 — 0,96%), trong đó có liensinin, isoliensinin, neferin, lotusin, nuciferin, pronucifern, methylcorypallin, demetylcorlaurin [3].
Một số ứng dung của cây sen = Ứng dụng trong dược liệu: Từ lâu cây sen đã được sử dung trong một số bài thuốc Đông Y để điều trị một số bệnh như mất ngủ, thần kinh suy nhược, cầm máu. Thành phan alkaloid trong cây sen đã được tách chiết và ứng dụng rất nhiều trong các sản phẩm thuốc như: Sevona (Xí nghiệp Dược phẩm Trung ương 25 thành phố Hồ Chí Minh sản xuất) gom có cao lá sen và một số được liệu khác; tra thuốc Seivo (Trường Đại học dược Hà Nội được Bộ Y tế cấp phép sản xuất sản phẩm này) chứa cao tâm sen, cao củ bình vôi và cao ích mẫu; thuốc an thần Seroga (Xí nghiệp Dược phẩm Trung ương 25 thành phố Hồ Chí Minh sản xuất) gồm có: cao tâm sen, cao củ bình vôi, cao nhân hạt táo và cao thiên ma. = Một số bộ phận trong cây sen đã được dùng làm nguyên liệu trong chế biến thực phẩm như: củ sen, ngó sen, hạt sen, nhụy hoa để ướp hương cho trà xanh. Các hợp chất kháng oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên Trong tự nhiên có nhiều hợp chất kháng oxy hóa có nguồn gốc từ thực vật như các loại cây, qua,., hay có ngu6n gốc từ động vật như dau cá chứa omega — 3, omega — 6,.
Một số loại hợp chất kháng oxy đã trở nên thông dụng và được dé cap dén rat nhiéu trong việc bao vệ suc khỏe con người, phải kế đến như: Vitamin E, vitamin C, anthocyanin, catechin, tannin, omega (loại 3,6,9),.Nhưng trong bài nghiên cứu này chỉ quan tâm dé cập đến một số hợp chất có hoạt tinh kháng oxy hóa có thể có trong lá sen. Góc tự do và cơ chế tác động của chất kháng oxy hóa 2. Sự hình thành gốc tự do của oxy trong sinh học Định nghĩa gốc tự do: là những nguyên tử, nhóm nguyên tử hay phân tử mà lớp điện tử ngoài cùng của chúng có chứa điện tử không cặp đôi. Gốc tự do có thể mang điện tích dương, điện tích âm hoặc không mang điện tích.
HVTH: Nguyễn Thị Ngọc Mai GVHD: TS. Ngô Đại Nghiệp Đặc tính của phản ứng oxy hóa — khử trong cơ thé là chỉ có thể trao doi một điện tử, có nghĩa là oxy trong chuỗi hô hấp của tế bào cũng chỉ nhận từng điện tử một. Sự chuyển hóa của oxy chủ yếu theo các phản ứng sau: 4O; + 4e = 4O;_- 4O;” + 4H' —=9Dy 2H,O; + 2O; 2H2O; + 20, Sess 2HO + O, O, + 4H* + 4e @OP, 2H,O atalase Vi O, va H;O; liên tục sinh ra và liên tục bi phá hủy nên ở điều kiện bình thường chúng tôn tại ở nông độ cân bang rất nhỏ. Tuy nhiên, quá trình chuyển hóa này gây ra các phản ứng phụ.
* Vì có chuyển động nhiệt nên chúng vẫn có thể tương tác với nhau ma không can enzyme xúc tác, xảy ra phan ứng phụ như sau: 207 + 2H > HO, + 'O; !O; là một dạng oxy đơn bội có năng lượng cao và rất độc hại, có khả năng phản ứng rất mạnh mẽ.