Nghiên Cứu Đặc Điểm Thực Vật và Thành Phần Dầu Hạt Cây Tía Tô Trắng Tại Lào Cai

• Tác giả: Lương Thị Kim Chi
• Người hướng dẫn: ThS. Phạm Hà Thanh Tùng
• Trường học: Trường Đại Học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược sĩ
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Thực Vật và Thành Phần Dầu Hạt Cây Tía Tô Trắng Tại Lào Cai
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. Vị trí phân loại Tía tô
• 1.2. Đặc điểm hình thái và phân bố của loài Perilla frutescens L.
• 1.3. Đặc điểm sinh thái
• 1.4. Bộ phận dùng
• 1.5. Phương pháp Mã vạch DNA (DNA Barcoding) và trình tự di truyền đoạn DNA ribosom nhân vùng ITS1-5.8S-ITS2 của cây Tía tô
• 1.5.1. Phương pháp mã vạch DNA (DNA Barcoding)
• 1.5.2. Trình tự di truyền đoạn DNA ribosom nhân vùng ITS1-5.8S-ITS2 của cây Tía tô
• 1.6. Thành phần dầu hạt Tía tô
• 1.6.1. Các acid béo
• 1.6.2. Vitamin E
• 1.6.3. Các hợp chất phenolic
• 1.7. Tác dụng sinh học của hạt Tía tô
• 1.7.1. Tác dụng trên hệ hô hấp
• 1.7.2. Tác dụng trên hệ tim mạch
• 1.7.3. Tác dụng chống viêm
• 1.7.4. Tác dụng trên não bộ
• 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu và thiết bị
• 2.2. Mẫu nghiên cứu. Dung môi, hóa chất
• 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái
• 2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm vi phẫu
• 2.3.3. Nghiên cứu trình tự di truyền
• 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Đặc điểm hình thái và giám định tên khoa học
• 3.2. Đặc điểm vi phẫu
• 3.2.1. Vi phẫu thân
• 3.3. Trình tự di truyền đoạn DNA ribosome nhân vùng ITS1-5
• 3.3.1. Tách chiết DNA
• 3.3.2. Xác định trình tự rDNA vùng ITS1-5
• 3.3.3. So sánh trình tự gen với các trình tự gen của Perilla frutescens đã công bố trên Genbank
• 3.4. Hàm lượng các thành phần trong dầu hạt Tía tô P1
• 3.4.1. Hàm lượng Omega 3,6,9
• 3.4.2. Thành phần Vitamin E
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Tía Tô Trắng Lào Cai Tiềm Năng Dược Liệu

Tía tô (Perilla frutescens L. Britton) thuộc họ Bạc hà (Lamiaceae), là cây thân thảo được sử dụng rộng rãi trên thế giới và Việt Nam. Có hai loại chính: loại dùng làm rau gia vị và vị thuốc (P. frutescens var. crispa) và loại cho hạt ép dầu (P. frutescens). Nghiên cứu dịch tễ học chỉ ra lợi ích của dầu hạt tía tô trong việc giảm cholesterol, triglyceride, LDL, giảm nguy cơ tai biến, nhồi máu cơ tim, giảm dị ứng, hen suyễn, giảm đau, chống viêm, kích thích miễn dịch và phát triển trí não. Tại Việt Nam, việc sử dụng lá tía tô làm rau gia vị phổ biến, nhưng khai thác hạt để lấy dầu còn hạn chế. Nghiên cứu này tập trung vào loại Tía tô trắng Lào Cai, được đồng bào dân tộc Giáy ở Mường Vi, Bát Xát sử dụng làm lương thực, nhằm đánh giá tiềm năng khai thác dầu hạt. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào mô tả đặc điểm thực vật, xác định trình tự di truyền và phân tích thành phần dầu hạt của Tía tô trắng Lào Cai.

1.1. Vị trí phân loại khoa học của cây Tía Tô Trắng

Cây Tía tô trắng (Perilla frutescens L. Britton) thuộc chi Tía tô (Perilla L.), họ Bạc hà (Lamiaceae), bộ Hoa môi (Lamiales), phân lớp Hoa môi (Lamiidae), lớp Ngọc Lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta). Việc xác định vị trí phân loại này là cơ sở để so sánh và đối chiếu với các loài tía tô khác, đặc biệt là trong các nghiên cứu về đặc điểm thực vật cây tía tô trắng và thành phần hóa học dầu tía tô trắng.

1.2. Phân bố và đặc điểm hình thái của Perilla frutescens L.

Cây tía tô là cây thân thảo mọc thẳng đứng, cao 50-150 cm. Thân vuông, màu xanh hoặc tím nhạt, có lông. Lá hình trứng rộng, mép xẻ răng cưa, hai mặt màu xanh hoặc tím nhạt, có lông. Cụm hoa dạng chùm ở đỉnh cành. Quả hạch nhỏ, gần hình cầu, màu nâu đậm hoặc vàng nâu. Tía tô phân bố ở nhiều nước châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Lào, Thái Lan, Indonesia. Tại Việt Nam, tía tô được tìm thấy ở nhiều tỉnh thành, đặc biệt là ở vùng núi cao. Theo Thực vật chí Việt Nam, ở Việt Nam, đã xác định có 3 thứ: Thứ chuẩn, Perilla frutescens var.) Kudo - Tía tô nhọn, Perilla frutescens var.) Deane ex Bailey – Tía tô rúm.

II. Thách Thức Nghiên Cứu Dầu Hạt Tía Tô Trắng và Giải Pháp

Việc khai thác Tía tô trắng Lào Cai để lấy dầu hạt còn gặp nhiều thách thức. Thứ nhất, cần xác định rõ đặc điểm thực vật của cây để phân biệt với các loại tía tô khác. Thứ hai, cần có phương pháp chiết xuất dầu hiệu quả để thu được dầu hạt tía tô chất lượng cao. Thứ ba, cần nghiên cứu kỹ thành phần hóa học của dầu để đánh giá giá trị dinh dưỡng và tiềm năng ứng dụng. Nghiên cứu này đề xuất các giải pháp sau: sử dụng phương pháp mã vạch DNA để xác định chính xác loài, áp dụng các phương pháp chiết xuất dầu hiện đại, và phân tích thành phần dầu bằng các kỹ thuật sắc ký tiên tiến. Các phương pháp này sẽ giúp làm sáng tỏ các đặc điểm độc đáo của Tía tô trắng Lào Cai và mở ra cơ hội khai thác tiềm năng kinh tế của cây.

2.1. Phương pháp mã vạch DNA trong nghiên cứu Tía Tô Trắng

Phương pháp mã vạch DNA (DNA Barcoding) sử dụng một đoạn trình tự gen ngắn để xác định loài. Phương pháp này giúp phân biệt các mẫu tía tô khác nhau, ngay cả khi chúng có vẻ ngoài tương đồng. Mã vạch ADN điển hình phải đáp ứng được các yêu cầu sau: (1) chuẩn hóa – tính đặc hiệu cao, chứa những thông tin quan trọng của loài; (2) tối giản– có độ dài thích hợp để thuận tiện cho việc tách chiết và giải trình tự DNA; (3) có khả năng mở rộng – có khả năng phân biệt nhiều loài.

2.2. Trình tự di truyền đoạn DNA ribosom nhân vùng ITS1 5.8S ITS2

Trình tự di truyền đoạn DNA ribosom nhân vùng phiên mã nội (rDNA – ITS) là đoạn gen phổ biến được sử dụng trong các nghiên cứu tiến hóa về phân loại thực vật. Cấu trúc của rDNA - ITS gồm 3 tiểu phần: tiểu đơn vị 5.8S – trình tự có tính bảo tồn cao trong tiến hóa và 2 vùng phiên mã nội ITS1 và ITS2. Việc xác định trình tự này giúp so sánh Tía tô trắng Lào Cai với các loài tía tô khác trên thế giới.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Thành Phần Dầu Hạt Tía Tô Trắng Lào Cai

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp hiện đại để phân tích thành phần dầu hạt tía tô trắng. Đầu tiên, dầu được chiết xuất từ hạt bằng phương pháp ép lạnh hoặc chiết bằng dung môi hữu cơ. Sau đó, các thành phần chính như acid béo, vitamin E, và các hợp chất phenolic được định lượng bằng các kỹ thuật sắc ký như sắc ký khí (GC), sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Các phương pháp này đảm bảo độ chính xác và tin cậy của kết quả, cung cấp thông tin chi tiết về giá trị dinh dưỡng tía tô trắng và tiềm năng ứng dụng của dầu hạt tía tô.

3.1. Chiết xuất dầu từ hạt Tía Tô Trắng Phương pháp tối ưu

Các phương pháp chiết tách dầu từ hạt Tía tô là phương pháp ép và phương pháp chiết bằng dung môi hữu cơ. Tuy nhiên, phương pháp chiết bằng dung môi thường được làm trong phòng thí nghiệm với quy mô nhỏ. Khi sản xuất tạo ra sản phẩm trên thị trường, phương pháp ép thường được sử dụng, để tránh sự có mặt của các dung môi độc hại trong dầu.

3.2. Phân tích thành phần acid béo trong dầu hạt Tía Tô

Phương pháp phân tích thành phần các acid béo trong dầu mỡ động thực vật được áp dụng phổ biến nhất hiện nay là phương pháp Sắc ký khí dịch chiết thủy phân chất béo dựa trên các quy trình chuẩn như AOAC, LGC, FAPAS. Ngoài ra, có một số phương pháp khác được thực hiện trong một số nghiên cứu về hàm lượng omega-3 trong thực phẩm.

3.3. Định lượng Vitamin E và các hợp chất phenolic

Phân tích hàm lượng vitamin E được thực hiện bằng phương pháp Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với detector huỳnh quang. Hạt Tía tô không chỉ là nguồn cung cấp giàu omega-3 mà nó còn chứa các hợp chất phenolic có tác dụng chống oxi hóa như acid rosmarinic, luteolin, chrysoeriol, quercetin, catcehin và apigenin.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đặc Điểm và Thành Phần Dầu Tía Tô Trắng

Nghiên cứu đã xác định được các đặc điểm thực vật của Tía tô trắng Lào Cai, bao gồm hình thái lá, thân, hoa, và quả. Kết quả phân tích trình tự DNA cho thấy sự tương đồng cao với các loài Perilla frutescens đã được công bố trên Genbank. Phân tích thành phần dầu hạt cho thấy hàm lượng acid béo omega-3 (α-linolenic acid) rất cao, tương đương hoặc cao hơn so với các loại dầu thực vật khác. Dầu cũng chứa một lượng đáng kể vitamin E và các hợp chất phenolic có hoạt tính chống oxy hóa. Những kết quả này khẳng định giá trị dinh dưỡng và tiềm năng ứng dụng của Tía tô trắng Lào Cai.

4.1. Đặc điểm hình thái và giám định tên khoa học

Cần mô tả chi tiết các đặc điểm hình thái của cây Tía tô trắng, bao gồm hình dạng lá, thân, hoa, quả, màu sắc, kích thước, và các đặc điểm khác. Dựa trên các đặc điểm này, có thể xác định tên khoa học chính xác của cây.

4.2. Hàm lượng Omega 3 6 9 trong dầu hạt Tía Tô Trắng

Acid béo chiếm hàm lượng lớn nhất là acid α-linolenic (acid béo omega-3) (55-60%). Hai acid béo chiếm tỉ lệ đáng kể khác là acid linoleic (acid béo omega-6) (18- 22%) và acid oleic (acid béo omega-9) (11-13%).

4.3. Thành phần Vitamin E trong dầu hạt Tía Tô Trắng

Vitamin E trong dầu hạt Tía tô thường tồn tại ở dạng đồng phân chính là γ-tocopherol. Trong nghiên cứu của Ozan Nazim Ciftci và cộng sự (2012), tổng hàm lượng của vitamin E là 734 mg/kg, hàm lượng của đồng phân γ-tocopherol là 691 mg/kg (chiếm 94,1% tổng hàm lượng vitamin E).

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Dầu Hạt Tía Tô Trắng Hướng Phát Triển

Dầu hạt tía tô trắng có nhiều ứng dụng tiềm năng trong thực phẩm, dược phẩm, và mỹ phẩm. Trong thực phẩm, dầu có thể được sử dụng làm dầu ăn, thành phần trong các sản phẩm chức năng, hoặc bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. Trong dược phẩm, dầu có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm hỗ trợ tim mạch, giảm viêm, và tăng cường miễn dịch. Trong mỹ phẩm, dầu có thể được sử dụng làm thành phần trong các sản phẩm dưỡng da, chống lão hóa. Việc phát triển các sản phẩm từ Tía tô trắng Lào Cai sẽ góp phần nâng cao giá trị kinh tế của cây và cải thiện đời sống của người dân địa phương.

5.1. Ứng dụng trong ngành thực phẩm và dinh dưỡng

Dầu hạt Tía tô trắng có thể được sử dụng làm dầu ăn, thành phần trong các sản phẩm chức năng, hoặc bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. Dầu có hàm lượng omega-3 cao, rất tốt cho sức khỏe tim mạch và não bộ.

5.2. Ứng dụng trong ngành dược phẩm và y học

Dầu hạt Tía tô trắng có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm hỗ trợ tim mạch, giảm viêm, và tăng cường miễn dịch. Các hợp chất phenolic trong dầu có tác dụng chống oxy hóa mạnh.

5.3. Ứng dụng trong ngành mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân

Dầu hạt Tía tô trắng có thể được sử dụng làm thành phần trong các sản phẩm dưỡng da, chống lão hóa. Dầu có khả năng dưỡng ẩm, làm mềm da, và bảo vệ da khỏi tác hại của môi trường.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Tía Tô Trắng

Nghiên cứu này đã cung cấp những thông tin quan trọng về đặc điểm thực vật và thành phần dầu hạt của Tía tô trắng Lào Cai. Kết quả cho thấy cây có tiềm năng lớn để khai thác làm nguồn dầu thực vật giàu omega-3. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình trồng trọt và chiết xuất dầu, đánh giá tác dụng sinh học của dầu trên mô hình in vitro và in vivo, và phát triển các sản phẩm thương mại từ Tía tô trắng Lào Cai. Những nỗ lực này sẽ góp phần đưa Tía tô trắng Lào Cai trở thành một sản phẩm nông nghiệp có giá trị cao, mang lại lợi ích kinh tế và sức khỏe cho cộng đồng.

6.1. Tóm tắt các kết quả chính của nghiên cứu

Nghiên cứu đã mô tả đặc điểm thực vật, xác định trình tự di truyền, và phân tích thành phần dầu hạt của Tía tô trắng Lào Cai. Kết quả cho thấy cây có tiềm năng lớn để khai thác làm nguồn dầu thực vật giàu omega-3.

6.2. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình trồng trọt và chiết xuất dầu, đánh giá tác dụng sinh học của dầu trên mô hình in vitro và in vivo, và phát triển các sản phẩm thương mại từ Tía tô trắng Lào Cai.

6.3. Tiềm năng phát triển Tía Tô Trắng Lào Cai

Việc phát triển các sản phẩm từ Tía tô trắng Lào Cai sẽ góp phần nâng cao giá trị kinh tế của cây và cải thiện đời sống của người dân địa phương. Cần có sự hợp tác giữa các nhà khoa học, doanh nghiệp, và chính quyền địa phương để khai thác tối đa tiềm năng của cây.