Đặt vấn đề Việt Nam thuộc trong vùng nhiệt đới với những điều kiện khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, ánh sáng…và thổ nhưỡng đặc trưng thích hợp cho đa dạng oài thực vật có giá trị sinh trưởng và phát triển, thuộc loại tài nguyên tái tạo được. Thực vật đặc trưng cho nguồn cung cấp tự nhiên rộng lớn các hợp chất được đánh giá cao có thể đạt được tầm quan trọng hàng đầu trong việc phát triển các loại thuốc mới. Theo các số liệu thống kê thảm thực vật Việt Nam có trên 12000 loài, trong số đó có trên 3200 loài được sử dụng làm thuốc trong y học dân gian. Gần đây, xu hướng tìm kiếm một số hoạt chất trong các loài thảo mộc có tác dụng chữa bệnh ngày một tăng và thu hút các nhà khoa học nghiên cứu.
Điều đáng chú ý là các sản phẩm này sử dụng an toàn, ít tác dụng phụ, ít hiện tượng lờn thuốc. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 80% dân số thế giới vẫn chủ yếu dựa vào thuốc có nguồn gốc thực vật [44]. Họ Lamiaceae, một trong những họ thảo dược quan trọng nhất, bao gồm nhiều loại thực vật có ứng dụng sinh học và y tế. Các thành viên được biết đến nhiều nhất của họ này là nhiều loại rau thơm như húng tây, bạc hà, húng quế, hương thảo, kinh giới, … Các loài thực vật thuộc họ Lamiaceae là nguồn phong phú các hợp chất phenolic có hoạt tính sinh học bao gồm các nhóm phenolic acid, flavonoids.
non-flavonoids có đặc tính kháng oxy hóa cao, tính kháng khuẩn, kháng viêm, kháng virus, chống ung thư giúp phòng và chữa nhiều bệnh. Chi Kinh giới Elsholtzia là một chi phổ biến ở Việt Nam. Ở nước ta và các nước trên thế giới hầu hết các loài thuộc chi Elsholtzia đều được sử dụng trong các bài thuốc điều trị sốt, cảm lạnh, tiêu chảy, kiết lị, rối loạn tiêu hóa và giải độc. Đặc biệt, trong các bài thuốc dân gian, loài kinh giới E.
ciliata đã được sử dụng để điều trị viêm da, viêm khớp và trĩ. Hơn nữa, loài kinh giới này còn được sử dụng rộng rãi như một loại gia vị không thể thiếu. Ngày nay nhu cầu về các hợp chất mới và tự nhiên có hoạt tính sinh học liên kết bằng cách tương tác hoặc liên kết với các thụ thể cụ thể trong tế bào gốc, cải thiện 2 chức năng sinh lý cụ thể, toàn diện của cơ thể. Nhiều phương pháp trích ly mong muốn thu được các hợp chất này đạt hiệu suất thành phần cao nhất.
Phương pháp trích ly kết hợp enzyme (EAE) có thể mang lại kết quả này. Các enzyme có đặc tính thủy phân cụ thể được sử dụng để phân hủy thành tế bào nhằm tạo nhiều vết nứt giúp trích ly dễ dàng các các hoạt chất từ không gian tế bào và thành tế bào. Hiện tại, ở Việt Nam nghiên cứu về việc trích ly Kinh giới Elsholtzia ciliata đang được quan tâm, vẫn chưa có nghiên cứu về trích ly kinh giới có sự hỗ trợ của enzyme cellulase kết hợp pectinase. Để góp phần vào việc nghiên cứu một cách sâu hơn và rộng hơn về Kinh giới Elsholtzia ciliata ở trong nước, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu trích ly Polyphenol tổng, Chlorogenic acid, Rosmarinic acid và khả năng chống oxy hóa từ lá cây kinh giới bằng phương pháp thủy phân bởi enzyme Cellulase và Pectinase”.
Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của nghiên cứu là xác định điều kiện thích hợp của quá trình trích ly polyphenol, chlorogenic acid, rosmarinic acid và hoạt tính chống oxy hóa từ lá cây kinh giới có sự hỗ trợ thủy phân của enzyme cellulase và pectinase. Từ đó tối ưu hóa điều kiện trích ly polyphenol tổng ở điều kiện có quá trình hỗ trợ thủy phân bởi 2 loại enzyme này. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu này được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm Đối tượng nghiên cứu: lá cây kinh giới. được trồng hữu cơ tại Lâm Đồng.
Địa điểm nghiên cứu: phòng thí nghiệm B10 – Đại học Bách Khoa TP. Enzyme sử dụng cho nghiên cứu từ hãng Novozymes, Đan Mạch, được mua tại công ty BrennTag Việt Nam, Thành phố Hồ Chí Minh. Thời gian thực hiện nghiên cứu: từ 01/2024 đến 05/2024. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu này tập trung vào các nội dung sau: Nội dung 1: Xác định thành phần nguyên liệu Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình trích ly đến hàm lượng polyphenol tổng (TPC), chlorogenic acid (CGA), rosmarinic acid (RA) và hoạt tính chống oxy hóa (AC) trong điều kiện có xúc tác thủy phân bởi cellulase và pectinase.
Nội dung 3: Tối ưu hóa điều kiện trích ly hàm lượng polyphenol tổng trong điều kiện xử lý enzyme cellulase và pectinase. Nội dung 4: Khảo sát sự tác động của enzyme lên cấu trúc thành tế bào của lá cây kinh giới 1. Tính mới của đề tài nghiên cứu Hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam vẫn chưa có nhiều nghiên cứu để so sánh hiệu quả trích ly TPC, CGA, RA khi có sử dụng kết hợp enzyme cellulase, pectinase trong quá trình trích ly lá cây kinh giới. Vì vậy, tính mới trong nghiên cứu này là đánh giá hiệu quả của quá trình trích ly TPC, CGA và RA có sự hỗ trợ tác động thủy phân của enzyme cellulase và pectinase.
Đồng thời, tối ưu hóa điều kiện trích ly TPC trong điều kiện trích ly có hỗ trợ đồng thời của 2 enzyme này. Ngoài ra, hình thái cấu trúc thành tế bào của lá cây kinh giới thông qua kính hiển vi điện tử quét (SEM) để quan sát được sự tác động của enzyme cellulase và pectinase. 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2. Tổng quan về cây kinh giới 2.
Mô tả về cây kinh giới Cây kinh giới có tên khoa học là Elsholtzia ciliata (Thunb.) Hyland, thuộc chi Elsholtzia, họ Hoa môi (Lamiaceae). Tên thường gọi của loại cây này là Kinh giới rìa, Kinh gới trồng, Khương giới, Giả tô,…[4]. Chi Elsholtzia bao gồm khoảng 44 loài, thường phân bố chủ yếu ở Đông Á, Châu Phi, Bắc Mỹ và Châu Âu, đặc biệt là Nga, Mông Cổ, Hàn Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc và các nước thuộc khu vực Đông Nam Á [2]. Hiện nay, có khoảng 7 loài thuộc chi Elsholtzia được phát hiện ở Việt Nam gồm, Elsholtzia ciliata, Elsholtzia winitiana, Elsholtzia blanda, Elsholtzia rugulosa, Elsholtzia communis, Elsholtzia penduliflora và Elsholtzia pilosa.
Thông thường Elsholtzia ciliata được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía bắc và một số ít phía nam như Lâm Đồng, thành phố Hồ Chí Minh [4]. Cây kinh giới Elsholtzia ciliata (Thunb.) Hyland Cây kinh giới là cây thân thảo, sống hằng năm, có mùi thơm. Thân thuộc loại cỏ đứng, cao 0.8 m, toàn cây có lông màu trắng. Thân non màu xanh, tiết diện vuông hơi khuyết ở bốn cạnh.
Thân già màu nâu tía có bốn góc lồi tròn dọc thân. Lá đơn, mọc đối chéo nhau, phiến là màu xanh đậm hơn ở mặt trên, hình trứng nhọn phía đầu lá, kích thước 3-7 x 2.5-5 cm, mép lá có răng cưa, mặt dưới nhiều chấm nhỏ (lông 6 tiết). Gân lá hình lông chim, nổi rõ ở mặt dưới, cuống lá hình trụ hơi phẳng ở mặt trên dài 2. Thường lá có màu xanh hoặc tía, sần sùi, mặt trên có nhiều lông bao phủ.
Cuống hoa màu xanh rất ngắn hoặc gần như không có. Lá đài màu xanh, gần đều, dính nhau thành một ống hình chuông dài khoảng 1. Cánh hoa màu trắng hay tím nhạt đậm dần phía trên, mặt ngoài phủ đầy lông dài màu trắng. Kinh giới rất dễ trồng, ưa sáng và ưa ẩm, có yêu cầu thấp đối với môi trường tăng trưởng, chúng rất dễ phát triển nên có thể mọc ở đồi núi, đất bỏ hoang, địa hình nhiều nắng, bờ sông hay trong rừng, chu kỳ, thời kỳ ra hoa từ tháng 7 đến tháng 10, mùa quả từ tháng 10 đến tháng 12, thu hoạch vào mùa hè và mùa thu [4],[5].
Tác dụng dược lý của kinh giới Trong Y học cổ truyền, theo Viện Y dược học dân tộc Việt Nam, cây kinh giới tính vị nóng và cay được sử dụng điều trị cho các trường hợp cảm mạo, phong nhiệt, phong hàn, cảm cúm, nhức đầu, viêm dạ dày, viêm ruột cấp tính, dùng ngoài để trị mụn nhọt, da có mủ. [6],[7],[8] Trong Y học hiện đại, tinh dầu của các loài thuộc chi Elsholtzia có hoạt tính sinh học khá tốt chống lại một số vi khuẩn thông thường chống gây bệnh cảm cúm như Staphylococcus aureus, Bacillus typhi, Aeruginosus bacillus, Diplococcus intracellularis. Ngoài ra, còn có các hoạt tính chống virus, chống viêm, chống oxy hóa, bảo vệ thiếu máu cơ tim, cùng một số hoạt tính khác. Các nhà nghiên cứu hiện nay càng ngày càng quan tâm nhiều hơn đến hoạt tính sinh học của chi này [6].
Thành phần hóa học Hơn 50 hợp chất đã được phân lập từ chi Elsholtzia và hơn 100 thành phần đã được phân tích trong tinh dầu của chúng. Thành phần hóa học của chúng có thể được chia thành flavonoid, coumarin, lignanoids, triterpenoid, steroid, acid béo và tinh dầu. Các hợp chất Flavonoid Flavonoid là các hợp chất thuộc nhóm hợp chất phenolic đa vòng, có cấu trúc vòng benzene, mang một hoặc nhiều nhóm thế hydroxyl gắn trực tiếp vào vòng thơm. Các flavonoid là những hợp chất có hoạt tính sinh học.
Có hơn 30 hợp chất flavonoids được phân lập từ các chi Kinh giới [9]. Một số hợp chất được phân lập từ loài E. ciliata gồm 5-hydroxyl-6,7-dimethyl flavone; 5-hydroxyl-7,8-dimethyl flavone; 5,7- dimethoxyl-4’-hydroxyl flavone; 5,7-dimethoxyl-4’-hydroxyl flavone, …[9]. Coumarin (C9H6O2) Coumarin là một hợp chất hóa học hữu cơ có công thức C9H6O2, thuộc lớp hóa chất benzopyrone và được coi là một loại lactone.
Nó là một chất kết tinh màu trắng đục có mùi ngọt giống hương vani và vị đắng. Coumarin được tìm thấy trong nhiều loại thực vật với vai trò phòng vệ hóa học để phòng thủ chống lại kẻ thù. Coumarin có nhiều hoạt động sinh học giúp phòng bệnh, kháng viêm, kháng vi sinh vật, chống đông máu và đặc tính chống oxy hóa, kích thích bài tiết insulin,. Một số coumarin đã được phân lập chẳng hạn, 5-(3’’-Methylbutyl)-8-methoxyl furanocoumarin; 5-(3’’, 3’’-dimethyl allyl)-8-methoxyl furanocoumarin; 5-(3’’- Hydroxyl-3’’-methylbutyl)-8- methoxyl furanocoumarin.
Terpenoids và steroids Một số terpenoid và steroid được tìm thấy trong dịch chiết kinh giới như phytol, tiền chất của vitamin E và vitamin K1, hợp chất này giữ vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa hóa học của cơ thể cũng được tìm thấy trong dịch chiết kinh giới. Nerolidol có khả năng chống nấm vi sợi Microsprorum gyseum trên chuột lang. Thử nghiệm dùng eugenol và nerolidol của Lee và cộng sự cho thấy, với nồng độ 10% của hợp chất này dùng với nền kem bôi là vaseline, sau 3 tuần sử dụng thuốc tại vị trị bị bệnh, nấm Microsporum gyseum được loại bỏ một số steroid được tìm thấy ở E. trong số đã phân lập được daucosterol [11].