Đặt vấn đề Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới với nguồn dược liệu phong phú và đa dạng. Hệ thực vật Việt Nam có trên 10000 loài trong đó có khoảng 3200 loài cây thuốc. Do đó, từ xa xưa ông bà ta đã biết tận dụng các loài cây, cỏ để tạo ra nguồn nguyên liệu điều chế thuốc chữa trị. Trong đó rau diép cá là một trong số các loại nguyên liệu khá phô biến, được sử dụng rất nhiều với nhiều công dụng khác nhau và cũng là loại cây thân thảo rat gần gũi với con người và cũng rat dé trồng.
Với thành phan rat đa dạng, chứa rất nhiều hợp chất, đạt nhiều hiệu quả trong việc kháng virus, kháng khuẩn, chống viêm, chữa tri ung thu, điều trị bệnh trĩ, điều trị bệnh viêm phối. trong đó có Quercetin và Rutin thuộc nhóm Flavonoid, là thành phần quan trọng trong việc hỗ trợ chống oxy hóa và các gốc tự do hiệu quả, được sử dụng như một chất bảo quản tự nhiên không độc hại. Trích ly là một phương pháp quan trọng được sử dụng để tách chiết các hợp chất hữu cơ có trong nguyên liệu. Việc kết hợp các phương pháp công nghệ cho hiệu suất trích ly đạt hiệu quả cao nhất.
Trong những năm gan đây đã có các nghiên cứu về ứng dụng của hệ lưỡng pha trong quá trình tinh sạch, loại bỏ các tap chất và thu hồi các hợp chất mong muốn đạt hiệu quả. Được sự phân công của Khoa Công nghệ hóa học và Thực phẩm, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Bảo Việt và từ những điều kiện trên, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng hệ lưỡng pha để trích ly và tinh sạch dich chiết rau diép 599 ea”.2 Mục đích nghiên cứu 1. Nghiên cứu nhằm đánh giá tổng hàm lượng polyphenol và hàm lượng flavonoid có trong dịch chiết rau diép cá cũng như hoạt tính kháng oxy hóa được đánh giá bằng phương pháp ABTS.
Ứng dụng tạo hệ lưỡng pha ATPS tinh sạch dịch chiết rau diếp cá. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Trích ly thường bằng dung môi ethanol 99,8% ở nhiệt độ 60°C trong 30 phút (3 lần) dé đánh giá sơ bộ hàm lượng polyphenol và flavonoid trong rau diếp cá. Nội dung 2: So sánh hiệu quả trích ly bằng siêu âm, vi sóng và hệ lưỡng pha đến hàm lượng và chất lượng polyphenol cũng như flavonoid trong dịch chiết của rau diếp cá. e_ Trích ly có hỗ trợ siêu âm (Ultrasound assisted extraction - UAE), tiến hành khảo sát nhiệt độ, thời gian dé chon ra thời gian, nhiệt độ thích hợp nhất dé cho ra hiệu suất trích ly cao nhất.
e Trích ly có hỗ trợ vi sóng (Microwave assisted extraction — MAB), tiến hành khảo sát nhiệt độ và công suất dé chọn ra nhiệt độ và công suất thích hợp để cho hiệu suất trích ly cao nhất. e Tiến hành tinh sạch hệ lưỡng pha ATPS muối (NH4)zSOu va ethanol. Ý nghĩa khoa học — Khảo sát hàm lượng polyphenol, flavonoid có trong diếp cá và hoạt tính kháng oxy hóa của diép cá qua các phương pháp trích ly. Ứng dụng hệ lưỡng pha dé trích ly và tinh sạch dịch chiết rau diép ca.
— Kết quả nghiên cứu của dé tài cung cấp minh chứng các số liệu khoa học mới va cụ thể về khả năng kháng oxy hoá và hiệu quả tĩnh sạch của địch chiết rau điếp cá. Là nguồn tư liệu bố sung cho nghiên cứu tao mang bao bì tích hợp dịch chiết từ thực vật đề tăng tính kháng oxy hóa. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả của đề tài là cơ sở dé phát triển, đưa hệ lưỡng pha vào quá trình trích ly, tinh sạch các chat trong chiết rau diép cá từ đó ứng dụng tạo mang chitosan với kha năng kháng oxy hóa ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất bao bì sinh học. Chương 2: TONG QUAN 2.
Téng quan vé rau diép ca 2. Nguồn gốc xuất xứ Diếp cá là một loại thảo được quan trọng có tên khoa học là Houttuynia Cordata Thunb thuộc ho lá dap (Saururaceae) thuộc loài của lục địa châu A, phân bố từ An Độ qua Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, các nước Đông Nam Á [1]. O Viét Nam, diép ca mọc hoang nhiều ở hau hết các địa phương ở nước ta, chủ yếu là nơi âm ướt. Đây là một loại cây trồng quen thuộc với người dân Việt Nam, ngoài được sử dụng làm thuốc thì chúng còn được người dân sử dụng làm rau ăn hằng ngày.
Diếp cá là một vị thuốc cổ truyền nổi tiếng ở Trung Quốc và Nhật Bản đề điều trị ho, đi ngoài ra máu, hội chứng thận hư, viêm niệu quản và áp xe phôi B. Đặc điểm Hình 2.2: Đặc điểm của rau diếp cá. Diếp cá là một loại cây thân thảo, mọc quanh năm, ưa chỗ 4m ướt, có thân rễ mọc ngầm dưới đất. Rễ nhỏ mọc ở các đốt.
Lá mọc cách (so le), hình tim, có bẹ, đầu lá hơi nhọn hay nhọn hắn, khi vò ra có mùi tanh như mùi cá và vị hơi đặc. Cây thảo cao 15—50cm; thân màu lục hoặc tím đỏ, mọc đứng cao 40cm, có lông hoặc it lông. Cụm hoa nhỏ hình bông bao bởi 4 lá bắc màu trắng, trong chứa nhiều hoa nhỏ màu vàng nhạt, trông toàn bộ bề ngoài của cụm hoa và lá bắc giống như một cây hoa đơn độc. Qua nang mở ở đỉnh, hạt hình trái xoan, nhan.
Mùa hoa tháng 5-8, quả thang 7-10. Tác dụng dược lý Trong y học cô truyền diép cá được sử dung như một loại dược liệu phố biến có chức năng hạ sốt, phân giải độc tố, giảm sưng tấy, tiêu mủ và thông tiểu [4]. Ngoài ra diép cá còn hỗ trợ trong việc chống SARS [3], chống viêm [5, 6], chống di ứng [7, 8], diệt vi rút [9, 10], chống oxy hóa [11, 12] và các hoạt động chống ung thư [13]. Trong một nghiên cứu trước đó [14] đã tiến hành đánh giá khả năng kháng vi rút của diép cá chiết xuất quercetin, quercitrin và cinanserin trên virus coronavirus ở chuột va nhiễm virus sôt xuât huyết.
Ngoài ra, diép cá còn được sử dụng trong điêu tri mụn trứng cá, nám da, tan nhang mà không để lại sẹo [15]. Thành phần hóa học Theo Bảng thành thành thực phẩm Việt Nam - Bộ Y tế [16], trong 100g rau diép cá có: nước: 91,5%; Protid: 2,9%, Glucid: 2,7%, Lipid: 0,5%, Cellulose:1,8%, Calei: 0,3mg, Kali: 0,1mg, tiền vitamin A: 1,26mg, vitamin C: 68mg. Những thành phan quan trọng nhất trong rau điếp cá là các chất polyphenol (chủ yếu là flavonoid) và sterol chiếm khoảng 6-7% so với trọng lượng khô.1: Giá trị dinh dưỡng trong 100g rau diếp cá. (Nguồn: Bảng thành thành thực phâm Việt Nam - Bộ Y tế) Giá trị dinh dưỡng trong 100g rau diếp cá Nước 91,5 g Năng lượng 22kcal Chất đạm 2,9g Carbohydrate 2,70 Chất xơ 1,8g Vitamin C 68mg Beta - Carotene 620uùg Theo nghiên cứu [15] đã phân lập và xác định các chất có trong dịch chiết rau diép cá bao gồm tinh dau, flavonoid và các polyphenol khác, acid béo và alkaloid.
Trong các nghiên cứu dược lý gần đây đã chỉ ra rằng tinh dầu trong rau diếp cá có hoạt tính chống viêm, chống vi khuẩn và kháng vi rút. Các thành phan flavonoid cho thấy kha năng chống ung thư, chống oxy hóa, chống đột biến và thu gom gốc tự do. Tương tự các thành phần alkaloid thể hiện các hoạt động chống kết tập tiểu cầu và gây độc tế bào mạnh mẽ. Polyphenol Giới thiệu chung về polyphenol Polyphenol (hay còn gọi là polyhydroxyphenols) là các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và tồn tại trong thực vật được chứng minh là có khả năng chống oxy hóa vô cùng hiệu quả.
Đặc điểm chung của chúng là trong phân tử có vòng thơm (vòng benzen) chứa một hay hai, ba. hoặc nhiều nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vòng benzen. Tuy thuộc vào số lượng và vị trí tương hỗ của các nhóm OH với bộ khung hóa học mà các tính chất lý hoá học hoặc hoạt tính sinh học thay đôi [17]. Polyphenol là các phân tử có nhân thơm, do đó có khả năng hấp thụ ánh sáng trong vùng tử ngoại — khả kiến (UV - Vis).
Bên cạnh đó, chúng có có khả năng tự phát huỳnh quang, đặc biệt là lignin và phan phenolic của suberin. Polyphenol cũng có đặc tính gắn kết đáng ké đối với protein, có thé dẫn đến sự hình thành phức hợp protein-polyphenol hòa tan và không hòa tan. Polyphenol được đặc trưng bởi sự có mặt của nhiều đơn vị cấu trúc phenol. Tính chất vật lý, hóa học hay hoạt tính sinh học của những chất thuộc nhóm polyphenol phụ thuộc vào số lượng và đặc điểm của các đơn vị phenol này.
Có hơn 8000 loại polyphenol đã được xác định, chúng có thé phân thành 4 nhóm chính: e Flavonoid: chiếm khoảng 60% của tất cả các polyphenol, bao gồm: quercetin, kaempferol, catechin va anthocyanin. e Axit phenolic: chiếm khoảng 30% các polyphenol, vi dụ như: stilben, lignans. e Polyphenolic amid: bao gồm những hoạt chất như capsaicinoids trong ớt và avenanthramides trong yên mạch. e Các polyphenol khác: nhóm này bao gồm resveratrol trong rượu vang đỏ, axit ellagic trong qua mong, chat curcumin trong củ nghệ va lignans trong hat lanh, hạt virng,.
Các nhóm hydroxyl trên vòng phenolic góp phần vào chức năng chống oxy hóa bằng cách nhường các electron để loại bỏ các gốc tự do trong một hệ thống. Vì các chất trung gian gốc phenolic tương đối ôn định do cộng hưởng xảy ra trên vòng phenolic, chúng không bắt đầu phản ứng chuỗi gốc tự do mới. Hơn nữa, các chất trung gian gốc phenolic có thé phản ứng với các gốc tự do khác dé chấm dứt phản ứng dây chuyên. Phenolic cũng có thể ngăn chặn sự hình thành các loài oxy và nito phản ứng bằng cách vô hiệu hóa các enzyme liên quan và loại bỏ các ion kim loại sản xuất sốc tự do.
Số lượng các nhóm hydroxyl tự do trên vòng phenolic có tương quan với hoạt động chống oxy hóa của một số hợp chat phenolic. Số lượng và vị trí của các nhóm hydroxyl trong vòng phenolic cũng rat quan trọng đối với hoạt động chống oxy hóa của flavonoid. Do đặc tính chống oxy hóa, polyphenol thường được xem là chất có ích cho sức khỏe. Khi chúng lưu thông trong cơ thé, làm giảm sự tôn thương tế bao do gốc tự do.
Polyphenol ngăn chặn tốn hai do oxy hóa. Polyphenol có thé bảo vệ cơ thể, giúp cơ thé chống lại nhiều loại bệnh khác nhau do gốc tự do gây ra. Một số polyphenol thường được sử dụng làm thuốc nhuộm. Vi dụ, ở tiểu lục địa An Độ, vỏ quả lựu, có nhiều tanin và các polyphenol khác, hoặc nước ép của nó, được sử dụng trong nhuộm vải phi tổng hợp.