Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu các hợp chất tự nhiên có nguồn gốc từ thực vật nhằm ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm, chăm sóc sức khỏe và chế tạo các sản phẩm sinh học thân thiện với môi trường đang là định hướng thu hút sự quan tâm của giới khoa học. Xu hướng này thúc đẩy yêu cầu tìm kiếm, sàng lọc và đánh giá hoạt tính sinh học từ các nguồn thảo mộc bản địa nhằm phục vụ công tác bảo tồn, nhân rộng nguồn gen thực vật quý.

Tại Việt Nam, các loài thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) nói chung và các loài riềng rừng nói riêng giữ vai trò quan trọng trong thảm thực vật tầng thấp của hệ sinh thái rừng nhiệt đới. Tuy nhiên, theo ghi nhận của tác giả, ngoài các công trình khảo sát tại khu vực Thái Nguyên, dữ liệu nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài riềng rừng ở nhiều vùng địa lý khác còn rất hạn chế. Vườn quốc gia Bù Gia Mập thuộc tỉnh Bình Phước là khu vực bảo tồn thiên nhiên có tính đa dạng sinh học cao với 724 loài thực vật, bao gồm nhiều đại diện của họ Gừng, nhưng chưa được khảo sát một cách đồng bộ và toàn diện về mặt hóa thực vật.

Xuất phát từ thực tiễn trên, khóa luận tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học (chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa hữu cơ) của tác giả Võ Thị Thanh Ngân, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Phan Thị Anh Đào tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, đã thực hiện đề tài: "Định tính thành phần hóa học và hoạt tính kháng oxy hóa của các loài riềng rừng tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập".

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm các nội dung cụ thể:

  1. Chiết xuất và điều chế cao ethanol từ các bộ phận lá, thân, rễ của 5 loài riềng rừng thu thập tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập.
  2. Khảo sát định tính các nhóm hợp chất tự nhiên bằng phản ứng màu đặc trưng và phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR).
  3. Định lượng tổng hàm lượng polyphenol (TPC) và tổng hàm lượng flavonoid (TFC) trong các mẫu cao chiết.
  4. Đánh giá sàng lọc hoạt tính kháng oxy hóa in vitro thông qua hai mô hình thử nghiệm: khả năng trung hòa gốc tự do DPPH và năng lực khử ion sắt (FRAP).
  5. So sánh, đối chiếu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học giữa các bộ phận trong cùng một loài và giữa 5 loài khảo sát nhằm tìm ra loài và bộ phận có tiềm năng dược liệu cao nhất.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 15 mẫu nguyên liệu tương ứng với 3 bộ phận (lá, thân, rễ) của 5 loài riềng rừng thuộc họ Zingiberaceae gồm: Zingiber zerumbet (Gừng gió), Zingiber rubens (Gừng đỏ / Riềng đỏ), Alpinia macroura K.Schum (Riềng đuôi nhọn), Amomum biflorum Jack (Sa nhân hồi), và Meistera elephantorum (Sa nhân voi).
  • Phạm vi không gian: Mẫu thực vật được thu thập trực tiếp tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước. Các thực nghiệm phân tích hóa lý và sinh học được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi thời gian: Mẫu thảo mộc được thu nhận từ ngày 08/01/2024 đến ngày 15/01/2024; toàn bộ quá trình xử lý, phân tích và hoàn thiện khóa luận được thực hiện và nghiệm thu vào tháng 08/2024.

Điểm mới của đề tài được tác giả xác định là: Trong khi các công trình trước đây chủ yếu khảo sát riêng lẻ từng loài đơn lẻ, đề tài này lần đầu tiên tiến hành nghiên cứu đồng bộ, phân tích so sánh song song thành phần hóa học và hoạt tính kháng oxy hóa giữa các bộ phận giải phẫu (lá, thân, rễ) của 5 loài riềng rừng trong cùng một điều kiện thu hái và quy trình thực nghiệm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng dựa trên cơ sở phân loại học thực vật của họ Gừng (Zingiberaceae), bao gồm các phân họ chính như Alpinioideae (tông Alpinieae gồm các chi Alpinia, Amomum) và Zingiberoideae (tông Zingibereae gồm chi Zingiber). Về mặt hóa học các hợp chất thiên nhiên, nghiên cứu tập trung vào các nhóm chuyển hóa thứ cấp chủ yếu như polyphenol, flavonoid, saponin, tannin, coumarin, alkaloid, carotenoid và acid hữu cơ.

Cơ sở lý thuyết về hoạt tính kháng oxy hóa dựa trên hai cơ chế chính:

  • Cơ chế chuyển nguyên tử hydro (Hydrogen Atom Transfer - HAT): Thể hiện qua phản ứng khử gốc tự do DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl). Gốc tự do DPPH bền có màu tím đặc trưng sẽ bị các chất kháng oxy hóa nhường hydro trung hòa, làm màu dung dịch chuyển dần sang màu vàng nhạt, độ hấp thu quang ở bước sóng cực đại giảm tương ứng với khả năng bắt gốc tự do.
  • Cơ chế chuyển đơn điện tử (Single Electron Transfer - SET): Thể hiện qua phương pháp năng lực khử ion sắt (FRAP). Chất kháng oxy hóa nhường electron để khử ion Fe³⁺ trong phân tử ferris ferricyanid ([Fe(CN)₆]³⁻) thành ion Fe²⁺ trong phân tử ferris ferrocyanid ([Fe(CN)₆]⁴⁻). Khi phản ứng với FeCl₃, phức chất ferris ferrocyanid (Fe₄[Fe(CN)₆]₃) màu xanh dương được tạo thành, mật độ quang tỷ lệ thuận với khả năng khử của mẫu.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế theo quy trình tuần tự:

Công đoạn Phương pháp kỹ thuật Điều kiện / Thông số thực nghiệm Thiết bị - Hóa chất chính
Xử lý nguyên liệu Sấy khô hồng ngoại và nghiền mịn Sấy ở 60–70°C trong 7 giờ; nghiền thành bột kích thước hạt ~0,05 cm Tủ sấy Memmert, máy xay Philips HR600
Trích ly cao Ngấm kiệt (percolation) Dung môi ethanol 70° (v/v); tỷ lệ rắn/lỏng 1:7 (150 g bột / 1050 mL dung môi); ngâm 1/3 dung môi trong 24 giờ, chiết tốc độ 30 giọt/phút; cô quay thu hồi dung môi Hệ thống cô quay chân không
Định tính nhóm chức Phản ứng màu hóa học đặc trưng Phản ứng với FeCl₃ 5% (polyphenol); phản ứng cyanidin với Mg/HCl đặc (flavonoid); phản ứng tạo bọt bền >15 phút (saponin); phản ứng chì acetat 10% (tannin); đóng/mở vòng lacton với NaOH 10% (coumarin); sủi bọt với Na₂CO₃ (acid hữu cơ); tạo màu với H₂SO₄ đặc (carotenoid) Ống nghiệm, hóa chất chuẩn tinh khiết
Xác định nhóm chức Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) Nghiền mẫu với KBr, dải sóng quét 4000 – 400 cm⁻¹ Máy quang phổ FT-IR
Định lượng TPC Trắc quang đo màu Folin-Ciocalteu (TCVN 9745-1:2013) Phản ứng với thuốc thử Folin-Ciocalteu 20% và Na₂CO₃ 10%, ủ 30 phút, đo độ hấp thu ở bước sóng 765 nm; xây dựng đường chuẩn acid gallic (1–20 µg/mL); đơn vị: mg GAE/g chất khô Máy quang phổ UV-Vis Hitachi, cuvette thủy tinh đường quang 10 mm
Định lượng TFC So màu tạo phức nhôm clorid Phản ứng với AlCl₃ 10%, NaNO₂ 10% và NaOH, ủ 30 phút, đo độ hấp thu ở bước sóng 550 nm; đường chuẩn catechin (1–100 µg/mL); đơn vị: mg CAE/100 g chất khô Máy quang phổ UV-Vis Hitachi
Đánh giá DPPH Đo độ suy giảm mật độ quang Đo độ hấp thu tại bước sóng cực đại; tính phần trăm ức chế gốc tự do (I%); ngoại suy giá trị IC₅₀ (µg/mL) Thuốc thử DPPH (Sigma-Aldrich), máy UV-Vis, đối chứng Vitamin C
Đánh giá FRAP Đo cường độ hấp thu phức xanh dương Đo mật độ quang; xác định giá trị nồng độ hiệu quả EC₅₀ (µg/mL - nồng độ đạt độ hấp thu quang Abs = 0,5) Muối K₃[Fe(CN)₆], FeCl₃, TCA, đối chứng Vitamin C
Xử lý số liệu Thống kê mô tả và tương quan Mỗi phép đo lặp lại 3 lần; tính giá trị trung bình; phân tích hồi quy tuyến tính và hệ số tương quan Pearson Phần mềm xử lý số liệu thống kê

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan về các loài riềng rừng

Chương này trình bày hệ thống tài liệu tổng quan về đặc điểm thực vật học, địa lý phân bố, thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài thuộc họ Zingiberaceae, đặc biệt là hệ thực vật tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập:

  • Đặc điểm chung: Họ Zingiberaceae là họ cây thảo sống lâu năm, có thân rễ lớn tích trữ dưỡng chất, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới với khoảng 45 chi và hơn 1300 loài trên thế giới (tại Việt Nam có khoảng 20 chi và gần 100 loài).
  • Loài Zingiber zerumbet (Gừng gió): Cụm hoa hình nón hoặc hình trứng, khi non màu xanh nhạt, già chuyển đỏ. Tinh dầu rễ chiếm 0,7% khối lượng tươi, xác định được 31 hợp chất (chiếm 94,6%), thành phần gồm monoterpen (42,6%) và sesquiterpen (52,0%). Hợp chất chính zerumbon chiếm tỷ lệ biến thiên mạnh theo vùng địa lý (từ 1,2% ở Nghệ An đến 72,3% ở Thừa Thiên Huế, đạt 88,5% ở Ấn Độ). TPC đạt khoảng 42,5 mg GAE/g, TFC đạt 19,5 mg QE/g, giá trị IC₅₀ dập tắt DPPH dao động trong khoảng 50–100 µg/mL.
  • Loài Zingiber rubens (Gừng đỏ / Riềng đỏ): Thân cao 1–2 m, hoa màu đỏ tươi mọc từ gốc. Tinh dầu rễ chứa 24 hợp chất (chiếm 90,1%), chủ yếu là (Z)-citral (30,1%), camphene (9,7%), β-phellandrene (7,5%), 1,8-cineole (7,0%) và zingiberene (5,3%).
  • Loài Alpinia macroura K.Schum (Riềng đuôi nhọn): Thuộc chi lớn Alpinia. Tinh dầu lá chứa 59,9% hydrocarbon monoterpen và 27,2% chất tương tự có oxy; tinh dầu thân chứa 71,9% hydrocarbon monoterpen. Các hợp chất chủ yếu gồm γ-terpinene, β-pinene, 1,8-cineole.
  • Loài Amomum biflorum Jack (Sa nhân hồi): Cây ưa ẩm và chịu bóng, lá có mùi hương hồi đặc trưng. Tinh dầu lá và thân có cấu tử chính là camphor (lần lượt 46,44% và 40,22%), trong khi tinh dầu rễ có fenchyl acetate là thành phần chủ yếu (39,86%).
  • Loài Meistera elephantorum (Sa nhân voi): Trước đây thuộc chi Amomum, thân thảo cao 1–2 m, hoa màu vàng hoặc cam. Tinh dầu chứa các hợp chất quan trọng thuộc nhóm monoterpen (α-pinene, β-pinene), sesquiterpen (β-caryophyllene, germacrene D) và các dẫn xuất chứa oxy (1,8-cineole, linalool, citral).
  • Cơ sở lý thuyết về hoạt tính kháng oxy hóa: Phân loại chất kháng oxy hóa thành chất bậc một (tương tác trực tiếp hoặc cắt chuỗi gốc tự do) và chất bậc hai (ngăn ngừa tạo gốc tự do). So sánh các phương pháp đánh giá in vitro gồm DPPH, ABTS, FRAP, DMPD và TRAP.

Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết vật liệu, thiết bị và các bước thực nghiệm:

  • Nguyên liệu và chuẩn bị mẫu: Thu thập 5 loài cây, phân chia thành 3 bộ phận riêng biệt gồm lá, thân, rễ; sấy khô hồng ngoại ở 60–70°C trong 7 giờ, nghiền nhỏ và mã hóa thành 15 mẫu: Z. zerumbet (1-L, 1-T, 1-R), Z. rubens (2-L, 2-T, 2-R), A. macroura (3-L, 3-T, 3-R), A. biflorum (4-L, 4-T, 4-R), M. elephantorum (5-L, 5-T, 5-R).
  • Hóa chất và thiết bị: Sử dụng các hóa chất phân tích đạt chuẩn từ Sigma-Aldrich (DPPH, gallic acid, catechin, ninhydrin, Folin-Ciocalteu) và Xilong Chemical (AlCl₃, Na₂CO₃, FeCl₃, TCA, Vitamin C...). Thiết bị gồm máy quang phổ UV-Vis Hitachi, cân phân tích 4 số Precisa, máy siêu âm Hettich, bể điều nhiệt Memmert.
  • Quy trình chiết cao: Ngâm kiệt 150 g bột với 1050 mL ethanol 70° (v/v), ngâm 24 giờ với 1/3 lượng dung môi ban đầu, sau đó chiết với lượng dung môi còn lại ở tốc độ 30 giọt/phút, cô quay thu cao chiết.
  • Phương pháp định tính: Trình bày nguyên tắc, hiện tượng nhận biết 7 nhóm hợp chất qua phản ứng hóa học ống nghiệm và quy trình đo phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) trong dải tần số 4000–400 cm⁻¹.
  • Quy trình định lượng:
    • Quy trình TPC: Hòa tan 0,200 g cao trong 10 mL EtOH 70%, đánh siêu âm, pha loãng về nồng độ 500 µg/mL; lấy 1,3 mL dịch pha loãng phối trộn với 1 mL thuốc thử Folin-Ciocalteu 20%, ủ 5 phút, thêm 0,7 mL Na₂CO₃ 10%, ủ tối 30 phút ở điều kiện thường, đo độ hấp thu ở bước sóng 765 nm. Tính kết quả theo công thức quy chuẩn quy về acid gallic.
    • Quy trình TFC: Hòa tan 0,200 g cao, đánh siêu âm, pha loãng về 200 µg/mL; lấy 2,5 mL dịch thử phản ứng với 0,15 mL AlCl₃ 10%, 0,15 mL NaNO₂ 10%, 1,2 mL nước cất, ủ 30 phút, thêm 1 mL NaOH, ủ tiếp 30 phút và đo độ hấp thu tại bước sóng 550 nm.
  • Quy trình khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa: Các bước tiến hành phản ứng thử nghiệm DPPH và FRAP, công thức xác định tỷ lệ ức chế I% và phương pháp lập phương trình hồi quy tuyến tính để xác định IC₅₀ và EC₅₀.

Chương 3. Kết quả và bàn luận

Chương 3 trình bày các số liệu thực nghiệm và thảo luận kết quả:

  • Kết quả điều chế cao ethanol: Trình bày độ ẩm bột nguyên liệu và hiệu suất tạo cao chiết của 15 mẫu bộ phận từ 5 loài cây khảo sát.
  • Định tính thành phần hóa học:
    • Qua phản ứng màu đặc trưng: Xác nhận sự có mặt đồng thời của các nhóm polyphenol, flavonoid, saponin, tannin, coumarin và acid hữu cơ ở hầu hết các mẫu cao chiết. Đáng chú ý, nhóm chất alkaloid chỉ được tìm thấy ở 5 mẫu cao chiết phần rễ của cả 5 loài cây, không phát hiện thấy ở các mẫu thân và lá.
    • Qua phổ FT-IR: Các dải hấp thu đặc trưng trên phổ hồng ngoại (liên kết O-H, C-H, C=O, C=C nhân thơm, C-O) phù hợp với sự hiện diện của khung cấu trúc polyphenol, flavonoid và các nhóm hợp chất tự nhiên đã phát hiện bằng phản ứng hóa học.
  • Kết quả định lượng TPC và TFC: Có sự khác biệt rõ rệt về hàm lượng hoạt chất giữa các bộ phận trong cùng một cây và giữa các loài khác nhau:
    • Bộ phận rễ luôn ghi nhận hàm lượng polyphenol và flavonoid cao vượt trội so với bộ phận thân và lá.
    • Mẫu cao rễ loài Alpinia macroura K.Schum (mẫu 3-R) đạt tổng hàm lượng polyphenol cao nhất trong số 15 mẫu khảo sát, với giá trị 168,97 mg GAE/g chất khô (đồng thời hàm lượng saponin/catechin đạt 859,09 mg CAE/100 g).
  • Kết quả hoạt tính kháng oxy hóa:
    • Hoạt tính ức chế gốc tự do DPPH: Giá trị IC₅₀ của các mẫu thử nghiệm biến thiên trong khoảng từ 2,06 µg/mL đến 89,28 µg/mL. Mẫu cao rễ Alpinia macroura K.Schum (3-R) thể hiện hoạt tính mạnh nhất với IC₅₀ = 2,06 µg/mL.
    • Năng lực khử ion sắt FRAP: Giá trị EC₅₀ của các mẫu biến thiên từ 10,16 µg/mL đến 495,91 µg/mL. Mẫu cao rễ 3-R tiếp tục thể hiện năng lực khử vượt trội với EC₅₀ = 10,16 µg/mL.
    • Thứ tự hoạt tính kháng oxy hóa ở bộ phận rễ của 5 loài riềng rừng được xác định như sau: Rễ Alpinia macroura K.Schum (3-R) > Rễ Meistera elephantorum (5-R) > Rễ Zingiber rubens (2-R) > Rễ Amomum biflorum Jack (4-R) > Rễ Zingiber zerumbet (1-R). Hoạt tính của mẫu cao rễ A. macroura được ghi nhận tương đương với chất đối chứng chuẩn Vitamin C.
  • Tương quan giữa thành phần hóa học và hoạt tính sinh học: Phân tích hệ số tương quan Pearson cho thấy hoạt tính kháng oxy hóa (thể hiện qua chỉ số IC₅₀ thấp và EC₅₀ thấp) có mối tương quan thuận chặt chẽ với tổng hàm lượng polyphenol có trong mẫu chiết.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã thu thập và phân tích định lượng đầy đủ các chỉ số thực nghiệm trên 15 mẫu cao ethanol từ 5 loài riềng rừng tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập. Kết quả khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa và hàm lượng tổng polyphenol của các mẫu rễ tiêu biểu được tổng hợp trong bảng sau:

STT Loài thực vật Bộ phận Ký hiệu mẫu Hoạt tính DPPH: IC₅₀ (µg/mL) Năng lực khử FRAP: EC₅₀ (µg/mL) Tổng polyphenol - TPC (mg GAE/g)
1 Alpinia macroura K.Schum Rễ 3-R 2,06 10,16 168,97
2 Meistera elephantorum Rễ 5-R 2,76 12,65 Ghi nhận ở mức cao
3 Zingiber rubens Rễ 2-R 3,07 19,40 Ghi nhận ở mức khá
4 Amomum biflorum Jack Rễ 4-R 3,16 21,64 Ghi nhận ở mức khá
5 Zingiber zerumbet Rễ 1-R Khảo sát Khảo sát Ghi nhận ở mức trung bình
6 Chất chuẩn đối chứng (Vitamin C) - Vit C Tác dụng tương đương mẫu 3-R Tác dụng tương đương mẫu 3-R -

(Ghi chú: Toàn bộ dải giá trị của 15 mẫu cao khảo sát dao động từ 2,06 – 89,28 µg/mL đối với IC₅₀ và 10,16 – 495,91 µg/mL đối với EC₅₀).

Đóng góp khoa học và thực tiễn của đề tài:

  • Đóng góp học thuật: Đề tài cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm đầu tiên về định tính nhóm chức và định lượng hàm lượng TPC, TFC, kết hợp đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa trên cả 3 bộ phận lá, thân, rễ của 5 loài riềng rừng tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập. Nghiên cứu khẳng định sự phân bố không đồng đều của các hợp chất thứ cấp trong cây, chứng minh bộ phận rễ là nơi tích lũy nhiều polyphenol, flavonoid, saponin và là bộ phận duy nhất phát hiện có chứa alkaloid.
  • Giá trị ứng dụng: Kết quả chứng minh mẫu cao rễ loài Alpinia macroura K.Schum có hoạt tính kháng oxy hóa tương đương Vitamin C, mở ra tiềm năng sử dụng bộ phận rễ của các loài riềng rừng này làm nguồn dược liệu tự nhiên trong ngành công nghiệp thực phẩm bảo vệ sức khỏe, mỹ phẩm và nghiên cứu các chế phẩm kháng khuẩn sinh học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận đã nêu rõ một số hạn chế gắn liền với phạm vi thực nghiệm:

  • Hạn chế kỹ thuật: Phương pháp khảo sát mới dừng lại ở mức độ định tính nhóm chức (phản ứng ống nghiệm, đo phổ FT-IR) và định lượng tổng hợp chất (TPC, TFC) qua quang phổ UV-Vis; chưa thực hiện phân lập, tinh sạch và xác định cấu trúc phân tử của từng hợp chất tinh khiết cụ thể bằng các kỹ thuật phân tích hiện đại như HPLC, LC-MS hay GC-MS.
  • Hạn chế về cơ chế đo: Tác giả chỉ ra rằng phương pháp FRAP có hạn chế nội tại do một phân tử chất chống oxy hóa có thể tham gia khử nhiều phức Fe³⁺ cùng lúc, dẫn đến việc suy đoán số lượng phân tử nhường điện tử trong môi trường phản ứng có thể có sai số nhất định. Nghiên cứu cũng chưa tiến hành đánh giá độc tính tế bào hoặc thử nghiệm in vivo.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo:
    • Tiếp tục chiết tách phân đoạn, phân lập và định danh các hợp chất tinh khiết có hoạt tính cao từ cao rễ loài Alpinia macroura K.Schum và Meistera elephantorum.
    • Mở rộng khảo sát các hoạt tính sinh học khác như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm và khảo sát độc tính tế bào trên các dòng tế bào ung thư nhằm phục vụ định hướng phát triển dược phẩm.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên khảo hữu ích cho:

  • Đối tượng: Sinh viên, học viên cao học, giảng viên và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Hóa hữu cơ, Hóa Dược, Dược học, Công nghệ Thực phẩm và Quản lý Tài nguyên Thực vật/Lâm nghiệp.
  • Nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu:
    • Quy trình kỹ thuật chiết ngấm kiệt tối ưu hóa dung môi ethanol 70° (v/v) ở quy mô phòng thí nghiệm đối với nguyên liệu thân thảo và thân rễ.
    • Sơ đồ thực nghiệm sàng lọc định tính hóa thực vật qua các phản ứng màu đặc trưng kết hợp phổ hồng ngoại FT-IR để định danh các nhóm chức tự nhiên.
    • Quy trình định lượng chuẩn hóa TPC theo TCVN 9745-1:2013 và quy trình xác định TFC bằng phương pháp tạo phức màu với nhôm clorid đo quang UV-Vis.
    • Bộ số liệu đối chiếu hoạt tính kháng oxy hóa theo hai cơ chế HAT (DPPH) và SET (FRAP) của 15 mẫu bộ phận thực vật thuộc 5 loài riềng rừng.

Câu hỏi thường gặp

1. Năm loài riềng rừng được thu thập nghiên cứu trong khóa luận là những loài nào và lấy từ đâu?
Năm loài riềng rừng được thu thập trực tiếp tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước trong khoảng thời gian từ ngày 08 đến ngày 15 tháng 01 năm 2024, bao gồm: Zingiber zerumbet (Gừng gió), Zingiber rubens (Gừng đỏ / Riềng đỏ), Alpinia macroura K.Schum (Riềng đuôi nhọn), Amomum biflorum Jack (Sa nhân hồi) và Meistera elephantorum (Sa nhân voi).

2. Quy trình điều chế cao chiết ethanol trong khóa luận được thực hiện như thế nào?
Nguyên liệu lá, thân, rễ sau khi sấy khô hồng ngoại ở 60–70°C (7 giờ) và nghiền thành bột mịn (~0,05 cm) được chiết xuất bằng phương pháp ngấm kiệt với dung môi ethanol 70° (v/v) theo tỷ lệ mẫu/dung môi là 1:7 (150 g bột mẫu ngâm với 1050 mL dung môi). Ban đầu, mẫu được ngâm với 1/3 lượng dung môi trong 24 giờ, sau đó bổ sung lượng dung môi còn lại và rút dịch chiết với tốc độ 30 giọt/phút trước khi cô quay thu hồi dung môi để tạo cao đặc.

3. Nhóm hợp chất tự nhiên nào chỉ được phát hiện duy nhất ở một bộ phận giải phẫu của 5 loài cây?
Qua các phản ứng hóa học đặc trưng trên 15 mẫu cao chiết, nhóm hợp chất alkaloid chỉ được phát hiện duy nhất ở 5 mẫu cao chiết từ bộ phận rễ của cả 5 loài cây, hoàn toàn không xuất hiện ở các mẫu cao chiết thân và lá.

4. Mẫu cao chiết nào thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa và hàm lượng polyphenol cao nhất trong khóa luận?
Mẫu cao chiết rễ của loài Alpinia macroura K.Schum (ký hiệu mẫu 3-R) thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa mạnh nhất và có tổng hàm lượng polyphenol cao nhất, với giá trị TPC đạt 168,97 mg GAE/g chất khô, hàm lượng saponin/catechin đạt 859,09 mg CAE/100 g, giá trị IC₅₀ trong thử nghiệm DPPH là 2,06 µg/mL và giá trị EC₅₀ trong thử nghiệm FRAP là 10,16 µg/mL, đạt hiệu quả tương đương chất chuẩn đối chứng Vitamin C.

5. Đường chuẩn để định lượng tổng hàm lượng polyphenol (TPC) và flavonoid (TFC) được xây dựng từ những chất chuẩn nào?
Tổng hàm lượng polyphenol (TPC) được đo tại bước sóng 765 nm và quy về đường chuẩn của acid gallic tại các nồng độ 1 – 2 – 5 – 10 – 20 µg/mL. Tổng hàm lượng flavonoid (TFC) được xác định bằng phương pháp so màu phức nhôm clorid tại bước sóng 550 nm và quy về đường chuẩn của catechin tại các dãy nồng độ 1 – 5 – 10 – 25 – 50 – 75 – 100 µg/mL.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Võ Thị Thanh Ngân đã hoàn thành toàn diện việc khảo sát thành phần hóa thực vật và sàng lọc hoạt tính kháng oxy hóa trên 15 mẫu cao chiết ethanol từ lá, thân, rễ của 5 loài riềng rừng tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập. Kết quả thực nghiệm đã chứng minh bộ phận rễ của loài Alpinia macroura K.Schum sở hữu hàm lượng polyphenol cao nhất (168,97 mg GAE/g) và thể hiện năng lực kháng oxy hóa mạnh nhất (IC₅₀ = 2,06 µg/mL, EC₅₀ = 10,16 µg/mL), tương đương với Vitamin C. Công trình cung cấp hệ thống dữ liệu hóa thực vật có giá trị khoa học tin cậy, làm nền tảng cho các nghiên cứu chuyên sâu về phân lập hoạt chất tinh khiết và định hướng ứng dụng nguồn dược liệu riềng rừng tự nhiên vào các sản phẩm chăm sóc sức khỏe.