Khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn của polyphenol trong quả lựu

Chuyên khảo phân tích Khéo tay hay làm khéo tay hay làm khéo tay hay làmkl le viet dung, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Lê Việt Dũng
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Thị Bạch Yến
• Trường học: Trường Đại Học Tôn Đức Thắng
• Chuyên ngành: Khoa Khoa Học Ứng Dụng
• Đề tài: Nghiên Cứu Khả Năng Chống Oxy Hóa, Kháng Nấm Và Kháng Khuẩn Của Hợp Chất Polyphenol Trích Từ Quả Lựu
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về khả năng chống oxy hóa của polyphenol từ quả lựu

Quả lựu, với tên khoa học là Punica granatum, nổi bật với hàm lượng cao các hợp chất polyphenol. Những hợp chất này đã được chứng minh có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Nghiên cứu cho thấy rằng polyphenol trong quả lựu không chỉ có tác dụng bảo vệ sức khỏe mà còn có thể ngăn ngừa nhiều bệnh lý nghiêm trọng. Việc tìm hiểu sâu về khả năng chống oxy hóa của polyphenol từ quả lựu là cần thiết để phát triển các sản phẩm dinh dưỡng và dược phẩm hiệu quả.

1.1. Đặc điểm hóa học của polyphenol trong quả lựu

Hợp chất polyphenol trong quả lựu bao gồm nhiều loại như ellagitannins và flavonoids. Những hợp chất này có cấu trúc hóa học đặc biệt, giúp chúng hoạt động hiệu quả trong việc quét gốc tự do và giảm thiểu stress oxy hóa. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng polyphenol trong quả lựu có thể đạt tới 2.5% trọng lượng tươi.

1.2. Tác dụng chống oxy hóa của polyphenol từ quả lựu

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng polyphenol từ quả lựu có khả năng ức chế sự hình thành gốc tự do, từ đó giảm thiểu nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như ung thư và bệnh tim mạch. Tác dụng này được thể hiện qua các thử nghiệm in vitro và in vivo, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc bảo vệ tế bào.

II. Thách thức trong nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của polyphenol từ quả lựu

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của polyphenol từ quả lựu vẫn gặp phải một số thách thức. Các yếu tố như phương pháp chiết xuất, điều kiện môi trường và loại vi khuẩn thử nghiệm đều ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu. Việc xác định chính xác các điều kiện tối ưu là rất quan trọng để phát huy tối đa hiệu quả kháng khuẩn của polyphenol.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn

Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ polyphenol, pH và nhiệt độ đều có ảnh hưởng lớn đến khả năng kháng khuẩn. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng nồng độ polyphenol cao hơn thường cho kết quả kháng khuẩn tốt hơn, nhưng cũng cần cân nhắc đến tính an toàn cho người sử dụng.

2.2. Các loại vi khuẩn được nghiên cứu

Các vi khuẩn như Escherichia coli và Staphylococcus aureus thường được sử dụng trong nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của polyphenol. Những vi khuẩn này là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh nhiễm trùng phổ biến, do đó việc đánh giá khả năng kháng khuẩn của polyphenol từ quả lựu đối với chúng là rất cần thiết.

III. Phương pháp chiết xuất polyphenol từ quả lựu hiệu quả nhất

Để thu được polyphenol từ quả lựu, các phương pháp chiết xuất khác nhau đã được áp dụng. Trong đó, phương pháp chiết bằng dung môi hữu cơ như methanol và ethanol cho kết quả tốt nhất. Việc tối ưu hóa các điều kiện chiết xuất như thời gian, nhiệt độ và tỉ lệ nguyên liệu cũng rất quan trọng để đạt được hàm lượng polyphenol cao nhất.

3.1. Phương pháp chiết xuất bằng dung môi

Phương pháp chiết xuất bằng dung môi hữu cơ như methanol đã cho thấy hiệu quả cao trong việc thu nhận polyphenol. Nghiên cứu cho thấy rằng sử dụng methanol 100% ở nhiệt độ 55°C trong 90 phút cho hàm lượng polyphenol tối ưu.

3.2. Tối ưu hóa điều kiện chiết xuất

Việc tối ưu hóa các điều kiện như pH và tỉ lệ nguyên liệu:dung môi là rất quan trọng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng pH 3.5 và tỉ lệ 1:10 giữa nguyên liệu và dung môi cho kết quả tốt nhất trong việc thu nhận polyphenol.

IV. Ứng dụng thực tiễn của polyphenol từ quả lựu trong y học

Hợp chất polyphenol từ quả lựu không chỉ có tác dụng chống oxy hóa và kháng khuẩn mà còn có nhiều ứng dụng trong y học. Chúng được sử dụng trong việc phát triển các sản phẩm dược phẩm và thực phẩm chức năng, giúp cải thiện sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật. Việc nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ polyphenol từ quả lựu đang ngày càng được chú trọng.

4.1. Ứng dụng trong dược phẩm

Nhiều sản phẩm dược phẩm hiện nay đã được phát triển từ polyphenol trong quả lựu, giúp hỗ trợ điều trị các bệnh lý như ung thư và bệnh tim mạch. Các nghiên cứu lâm sàng đang được tiến hành để xác định hiệu quả và độ an toàn của các sản phẩm này.

4.2. Ứng dụng trong thực phẩm chức năng

Các sản phẩm thực phẩm chức năng chứa polyphenol từ quả lựu đang ngày càng phổ biến. Chúng không chỉ giúp cải thiện sức khỏe mà còn hỗ trợ trong việc phòng ngừa nhiều bệnh tật, nhờ vào khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn của mình.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu polyphenol từ quả lựu

Nghiên cứu về polyphenol từ quả lựu đã mở ra nhiều triển vọng mới trong lĩnh vực y học và dinh dưỡng. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng polyphenol không chỉ có tác dụng chống oxy hóa mà còn có khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ polyphenol sẽ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người.

5.1. Triển vọng trong nghiên cứu

Nghiên cứu về polyphenol từ quả lựu vẫn còn nhiều tiềm năng chưa được khai thác. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các sản phẩm mới và cải thiện quy trình chiết xuất để tối ưu hóa hàm lượng polyphenol.

5.2. Tương lai của ứng dụng polyphenol trong y học

Với những lợi ích rõ rệt, polyphenol từ quả lựu có thể trở thành một thành phần quan trọng trong các sản phẩm y học và thực phẩm chức năng trong tương lai. Việc nghiên cứu sâu hơn sẽ giúp xác định rõ hơn về tác dụng và ứng dụng của chúng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Từ lâu, vấn đề dinh dƣỡng và sức khỏe luôn là mối quan tâm của mọi ngƣời. Theo xu hƣớng của cuộc sống ngày nay, cả thế giới đang chuyển dần sang việc dùng các hợp chất thiên nhiên để bảo vệ sức khỏe của con ngƣời. Cùng với sự gia tăng dân số ngày càng cao, bệnh tật đang trở thành một vấn nạn trên khắp thế giới. Do đó việc tạo ra các loại thuốc, chế phẩm sinh học có tác dụng kháng oxy hóa, kháng ung thƣ, kháng nấm và kháng khuẩn trở thành việc cấp bách và cần thiết, đặc biệt là các loại thuốc, chế phẩm sinh học đƣợc tạo ra từ các hợp chất thiên nhiên.

Do có nguồn gốc từ thiên nhiên nên các loại thuốc, chế phẩm này thƣờng an toàn đối với sức khỏe của con ngƣời, nguồn nguyên liệu để chế tạo thì dồi dào, phong phú. Bên cạnh đó, việc sử dụng các hợp chất thiên nhiên ứng dụng vào mỹ phẩm, thực phẩm, dƣợc phẩm,. sẽ mang lại nhiều lợi ích về sức khỏe và kinh tế. Trong thiên nhiên có nhiều nguồn nguyên liệu có hoạt tính sinh học xuất phát từ các bộ phận của cây nhƣ : lá cây, vỏ cây, vỏ trái, dịch quả, hạt,.

cho vào thời điểm này ngƣời ta vẫn chƣa nghiên cứu hết. Ngoài ra, còn có nhiều loài cây có hoạt tính sinh học rất mạnh nhƣ trà, nho, nhƣng trong đó phải kể đến Lựu với hoạt tính sinh học rất cao. Hợp chất polyphenol (PP) trong Lựu có hàm lƣợng cao. Chúng hiện diện trong dịch quả, vỏ quả, hạt và hoa với nhiều tác dụng có lợi nhƣ chống ung thƣ, chống viêm, kháng nấm, kháng khuẩn, stress oxy hóa, chống peroxide hóa trong dầu ăn,.

và ngày càng đƣợc nghiên cứu nhiều hơn. Với nguồn Lựu dồi dào trong nƣớc, trong đó vỏ và hạt Lựu chƣa có nhiều nghiên cứu sâu và ứng dụng chƣa đƣợc phổ biến. Nên việc sử dụng vỏ và hạt Lựu để tách chiết, tinh sạch thu nhận hợp chất PP đạt độ tinh khiết thích hợp, ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực trong cuộc sống, hạn chế đến mức thấp nhất sử dụng các hóa chất tổng hợp nhân tạo sẽ mang lại lợi ích thiết yếu cho sức khỏe là vô cùng quan trọng. 2 Vì lý do đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài : „„Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa, kháng nấm và kháng khuẩn của hợp chất polyphenol trích từ quả Lựu’’.2 Mục tiêu - Tìm ra những điều kiện tối ƣu cho việc thu nhận hợp chất PP trích từ quả Lựu.

- Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa, kháng nấm và kháng khuẩn của hợp chất polyphenol (PP) trích từ quả Lựu.3 Nhiệm vụ - Khảo sát tách chiết, tinh sạch hợp chất polyphenol (PP) từ quả Lựu. - Đánh giá khả năng chống oxy hóa của hợp chất PP trích từ quả Lựu. - Đánh giá khả năng kháng nấm và kháng khuẩn của hợp chất PP trích từ quả Lựu. - Đánh giá hoạt tính chống peroxide hóa của hợp chất PP trên dầu đậu nành so với chất bảo quản butylated hydroxytoluen (BHT) và acid citric.

3 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Sơ lƣợc về cây Lựu 2.1 Tên gọi Cây Lựu có tên khoa học là Punica granatum hay Pomegranate.1 Cây Lựu Punica granatum L.[31] Phân loại khoa học của cây Lựu Giới : Thực vật (không xếp hạng): Cây hạt kín (không xếp hạng): Cây hai lá mầm Bộ: Mía Họ: Lythraceae Giống: Punica Loài: P.2 Đặc điểm hình thái cây Lựu Cây Lựu là cây bụi, thân nhỏ, cao khoảng từ 5 - 8 m. Lá Lựu thì nhỏ, đối diện nhau, bóng, thuôn hẹp, chiều dài lá từ 3 - 7 cm và rộng 2 cm. Hoa Lựu dạng hình cái loa 5 cánh màu đỏ tƣơi, lớn và thu hút, đƣờng kính 3 cm với 4 - 5 cánh hoa (thƣờng có nhiều trên các cây đƣợc trồng). Đế hoa hình chuông mang 4 - 8 lá đài 4 màu đỏ, thoạt đầu mọc đứng rồi xòa ra sau khi nở [34].

Bộ nhị gồm nhiều nhị rời nhau. Bộ nhụy gồm 8 - 9 lá noãn dính liền với đế hoa. Quả ăn đƣợc là quả mọng, có kích thƣớc giữa trái chanh và bƣởi, đƣờng kính quả 5 - 12 cm với một vòng tròn sáu cạnh, trong quả có 8 ngăn xếp thành 2 tầng: tầng trên có 5 ngăn, tầng dƣới có 3 ngăn, cách ngăn phân cách bởi các màng mỏng. Trong có nhiều hạt hình 5 cạnh màu trắng hồng, số lƣợng hạt trong quả Lựu có thể thay đổi từ 200 đến 1400 hạt, mỗi hạt có một lớp thịt chứa đầy nƣớc bao phủ - áo hạt – có màu từ trắng đến đỏ đậm hoặc tím.

Hạt đƣợc bao trong lớp thịt trắng, xốp, làm se [29].3 Nguồn gốc cây Lựu Từ 3500 – 2000 năm trƣớc công nguyên, những cuộc khai quật của thời kì đồng thau, tin rằng cây Lựu là một trong những cây đƣợc trồng đầu tiên. Hầu hết những nhà nghiên cứu cho rằng cây Lựu xuất xứ từ Iran và Himalaya ở Bắc Ấn Độ, rồi đƣợc trồng trên khu vực Địa Trung Hải của Châu Á, Châu Phi và Châu Âu rồi đƣợc phân bố đến phía Đông nhƣ Trung Quốc nơi chúng đã đƣợc trồng từ thời trƣớc kỷ nguyên thiên chúa. Năm 1735, nhà thực vật ngƣời Thụy Điển Carl Linnaeus đƣợc gọi là „Cha đẻ của phân loại tƣ duy” (khoa học phân loại sinh vật sống), đã đƣa ra tên cây Lựu là Punica granatum (dẫn liệu từ [32]).4 Đặc điểm trồng trọt và đặc điểm các giống Lựu 2.1 Đặc điểm trồng trọt Nơi trồng: Cây Lựu nên đƣợc trồng ở nơi nắng, ấm nhất trong khu vƣờn trồng trọt hoặc một phần của bãi đất sẽ cho quả tốt nhất mặc dù chúng sẽ phát triển và ra hoa ở phần đỉnh. Tán cây, hoa và quả hấp dẫn của cây Lựu với kích thƣớc nhỏ là một điều tốt cho khu vƣờn.

Đất: Cây Lựu phát triển tốt trong loại đất thông thƣờng có khả năng thoát nƣớc tốt, nhƣng cũng có thể là đất nhiều mùn cùng với sỏi, đá rải rác. Phân bón: Ở phƣơng tây, cây đƣợc bón từ 2-4 oz (1 oz = 27 g) phân chứa NH4SO4 hoặc phân nitơ khác cho năm đầu của vụ thứ hai. Có phân chứa nitơ bổ 5 sung thì cần thiết, mặc dù nhiều cây sử dụng lớp phân mục phủ bề mặt hằng năm hoặc các phân hữu cơ khác. Việc tƣới tiêu: Cây Lựu có thể chịu đƣợc điều kiện khô nhƣng để có sản phẩm quả tốt thì chúng cần có chế độ tƣới tiêu thích hợp.

Đối với những cây mới trồng thì chúng cần đƣợc tƣới 2 – 4 tuần suốt mùa khô. Chúng có thể chịu đƣợc điều kiện đất và nƣớc muối vừa phải. Loài gây hại và bệnh: Cây Lựu thì miễn nhiễm với hầu hết các loài gây hại và một số bệnh. Một số vấn đề nhỏ liên quan là đốm trên lá, quả và tán lá bị phá hoại bởi ruồi trắng, bọ trĩ, rệp sáp và các loại côn trùng cỡ lớn, rễ ít bị ảnh hƣởng hơn.

Thu hoạch: Khi quả chín, chúng tạo màu đặc biệt và có âm thanh của kim loại khi vỗ. Quả phải đƣợc hái trƣớc khi chín, khi đó quả dễ nứt, đặc biệt khi mƣa liên tục. Quả Lựu có thời gian bảo quản dài giống nhƣ táo. Chúng sẽ đƣợc lƣu trữ tốt nhất bằng việc duy trì nhiệt độ từ 32 - 410F (10F = 0.0450C) và có thể đƣợc giữ khoảng thời gian 7 tháng trong nhiệt độ này và độ ẩm 80 – 85% rằng không bị co lại hay thối.

Trong thời gian dự trữ, quả Lựu sẽ có biến đổi nhƣ nhiều dịch quả và mùi thơm hơn.2 Đặc điểm của vài giống Lựu  Alandi: Nguồn gốc từ Ấn Độ, vỏ áo màu hồng đậm và hạt rất cứng, ngọt và chát.  Borde de Albatera: Nguồn gốc từ Tây Ban Nha, vỏ màu đỏ đậm với hạt cứng, đắng, acid cao.  Eversweet: Nguồn gốc từ Mỹ, vỏ quả có màu từ tím đến đỏ, vỏ hạt tím, hạt mềm, ngọt dù chƣa chín.  Fellahyemez: Nguồn gốc từ Thổ Nhĩ Kì, vỏ hạt tím, xốp, ngọt.5 Phân bố cây Lựu trên thế giới và Việt Nam Cây Lựu có nguồn gốc ở Iran và Afganistan, hiện nay đƣợc trồng rộng rãi khắp các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, đặc biệt các nƣớc vùng Nam Á, Đông Nam Á, Trung Quốc và Nhật Bản [36].

6 Ở Việt Nam, Lựu cũng là cây ăn quả quen thuộc, cây đƣợc trồng nhiều ở các tỉnh phía Nam và một số tỉnh ở Đồng Bằng trung du Bắc Bộ. Gần đây ở Việt Nam cây P. Nana Person đƣợc nhập trồng, vì có hoa đẹp, không kết quả nên đƣợc dùng làm cảnh [36].6 Thành phần hóa học của cây Lựu 2.1 Vỏ rễ, vỏ thân và cành Vỏ rễ, vỏ thân và cành của cây Lựu chứa khoảng 0,3 – 0,7% alcaloid toàn phần. Các alcaloid chủ yếu [36]: + Pelletierin C8H15ON, Isopelletierin C8H15ON.

Cả hai không bị NaHCO3 đẩy là vì alcaloid có N bậc 2. + N-metylisopelletierin C8H14(CH3)ON, Pseudopelletierin C9H15ON bị NaHCO3 đẩy vì alcaloid có N bậc 3.2 Isopelletierin và Pseudopelletierin [58] Tỉ lệ alcaloid trung bình tính bằng dạng muối sulfat trong 1 kg vỏ [36]: + Pelletierin sulfat: 0,7 – 1 g. Tỉ lệ thay đổi tùy theo điều kiện thu hái, cách chăm sóc và bảo quản [36]: + Nếu bón bằng canxi supe-phosphat thì tỉ lệ alcaloid 5,5% (cành), 7,5% (rễ). + Bón bằng phân amoni sunfat tỉ lệ alcaloid là 4,2% (cành) và 6,3% (rễ).

7 + Bón phân bằng sulfat sắt tỉ lệ alcaloid là 5,7% (cành) và 6,1% (rễ). Tỉ lệ alcaloid trong rễ bao giờ cũng cao hơn trong thân và cành. Rễ Lựu còn chứa acid 2,5-di-O-galloyl-4,6-O (S) hexa hydroxyl di phenol-D-glucuronic. Tất cả các bộ phận của cây Lựu đều có tanin, ở vỏ chứa 20 - 25%, ở vỏ quả khoảng 25%, chúng thuộc loại tanin thủy phân đƣợc, chất tạo cơ bản của tanin là acid ellagic (AE), một ít acid gallic và glucose.

Smit và Fis đã chứng minh cấu tạo cơ bản của tanin ở vỏ quả là flavogallo. Ở lá có nhiều AE và ít tanin tƣơng tự nhƣ ở vỏ và vỏ quả [dẫn liệu từ [36]). Ngoài ra, trong tất cả các bộ phận của cây Lựu còn chứa các chất triterpen tự do và một ít sterin, lá có 0,45% acid ursolic, 0,2% acid betulic và -sitosterin, vỏ quả có 0.6 % acid ursolic; hạt có -sitosterin và 17 phần triệu oestron [36].2 Quả Lựu Quả Lựu có 52% phần ăn đƣợc gồm 78% dịch quả và 22% hạt. Dịch quả tƣơi chứa 85,4% nƣớc, 10,6% đƣờng, 1,4% pectin, 0,1 mg/100 ml acid citric, 0,7 mg/100 ml acid ascorbic, 19,6 mg/100ml aminonitrogen tự do và 0,05 g/100 ml tro.

Vỏ quả Lựu là nguồn cung cấp tanin với hàm lƣợng thay đổi từ 20 - 30%: hàm lƣợng tanin vỏ tƣơi là 5,2%, vỏ phơi khô ở 500C là 20,3%.3 Hạt Lựu Hạt Lựu chứa 35% nƣớc, 6,9% chất béo, 9,4% hợp chất chứa nitơ, 12,6% tinh bột, 23,4% sợi, 1,5% tro.