ĐẶT VẤN ĐỀ Đôi mắt của con người vốn được ví như cửa sổ tâm hồn, vẻ đẹp nội tâm của con người thường sẽ được thể hiện rõ nhất thông qua đôi mắt. Ở mỗi người, đôi mắt thể hiện lên được cá tính, những suy nghĩ, và cả tâm trạng của người đó. Một nghiên cứu đã chỉ ra, qua đôi mắt, ta có thể đọc được suy nghĩ của một người (Adam Anderson, 2017). Hơn thế nữa, một đôi mắt tốt có thể cho chúng ta nhiều hơn là ngoài tác dụng thẩm mĩ cho mỗi người, hầu hết tất cả các sinh hoạt thường nhật của chúng ta đều dựa vào thị giác.
Ánh sáng từ ngoài môi trường đi vào mắt sẽ cung cấp cho chúng ta những thông tin cần thiết giúp con người có khả năng học hỏi, giao tiếp cung như phản ứng lại với các tác nhân từ môi trường. Thiếu đi đôi mắt, tất cả nhưng hoạt động nêu trên sẽ diễn ra kém hiệu quả hơn rất nhiều hoặc thậm chí không thể diễn ra được. Chính vì vậy, đôi mắt đóng một vai trò rất quan trọng và việc bảo vệ mắt là một điều cần thiết. Bước vào thời kì công nghệ, kỉ nguyên “4.0”, hầu hết các vấn đề của con người đều có thể giải quyết bằng công nghệ thông qua các thiết bị điện tử.
Sự hiện diện của những cuốn sách hoặc những trang giấy đang dần bị thay thế đi bởi những thiết bị với trọng lượng và kích thước ngày càng nhỏ hơn, thuận tiện hơn cho việc lưu trữ và di chuyển. Các hoạt động nghệ thuật đã dần ít lại nhường chỗ cho các chương trình giải trí trực tuyến. Hay sự xuất hiện của làn sóng thể thao mới mang tên thể thao điện tử càng làm tăng sức hút của mọi người đối với các thiết bị trên hơn là việc tham gia vào các hoạt động ngoài trời. Hầu như nơi đâu cũng có sự hiện diện của công nghệ.
Vì lẽ đó, việc sử dụng thường xuyên các thiết bị như vậy là không thể tránh khỏi, dù cho mục đích sử dụng là việc học tập hay giải trí đơn thuần. Đi kèm với những lợi ích và ưu điểm kể trên, những hệ lụy và tác hại của công nghệ hiện đại là không thể chối cãi. Việc sử dụng các thiết bị điện tử trong một thời gian dài với tần suất thường xuyên và liên tục chắc chắn sẽ gây ảnh hưởng không ít lên đôi mắt. Điều này dẫn đến các chứng bệnh về thị lực thường gặp có thể kể đến như là đục thủy tinh thể, thoái hóa điểm vàng, tăng nhãn áp, viêm loét giác mạc,… vii Để hạn chế các tác hại về mắt nêu trên, ngoài việc kiểm soát thời gian sinh hoạt một cách hợp lí, người ta còn tìm đến những giải pháp khác như việc bổ sung các hợp chất có lợi cho mắt từ thực đơn hàng ngày hay từ các loại thực phẩm chức năng.
Trong đó các loại thực phẩm có chứa nhóm tetraterpen hay được biết đến với tên gọi là carotenoid, cụ thể hơn là hợp chất lutein, một dẫn xuất hydroxyl của α – caroten, có tác dụng tích cực trong việc bảo vệ mắt và tăng cường thị giác. Hợp chất này được tìm thấy rất nhiều trong các loại thực phẩm như bắp, cải bó xôi, cải xoăn, lòng đỏ trứng gà… Tuy vậy, việc thường xuyên tiêu thụ các thực phẩm kể trên có thể gây nhàm chán. Mặt khác, thông qua quá trình bảo quản và chế biến, hàm lượng hợp chất có trong thực phẩm chắc chắn sẽ mất đi nên sẽ không cung cấp đủ cho cơ thể hoặc nếu có thì cần tiêu thụ một lượng thực phẩm rất lớn. Để bù đắp, trên thị trường có rất nhiều các loại thực phẩm chức năng hay thuốc có chứa lutein, nhưng đa số được tổng hợp theo con đường hóa học nên chưa thực sự thân thiện với môi trường.
Một loại thực vật có chứa hàm lượng rất lớn hợp chất lutein, có tiềm năng dùng để khai thác mà ít người biết đến đó là hoa Cúc vạn thọ, với tên khoa học đầy đủ là Tagetes erecta L. Hoa Cúc vạn thọ ở Việt Nam hiện diện khá phổ biến nhưng chủ yếu với công dụng làm hoa cảnh, trang trí hoặc phục vụ lễ thờ, cúng là chủ yếu. Với giá thành cũng không quá cao, nên không quá kén người mua, không khó bắt gặp hoa Cúc vạn thọ tại các chợ hoặc các địa điểm kinh doanh hoa ở cả nước. Đặc biệt là tại dịp tết Nguyên Đán của Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ hoa của mỗi nhà cũng tăng lên, nhà vườn cũng sẽ trồng và xuất ra thị trường một lượng lớn hoa để đáp ứng nhu cầu của người dân.
Kéo theo đó, cũng một số lượng lớn hoa Cúc vạn thọ có thể sẽ không đến được tới tay người mua và bị lãng phí do nhiều nguyên nhân như tính thẩm mĩ, hoa bị gãy thân, gãy cành, không đạt chỉ tiêu chất lượng về chiều cao, số lượng hoa hoặc nguồn cung lớn hơn cầu. Đây là một nguồn nguyên liệu sẵn có, đáng được tận dụng nhằm tránh việc lãng phí và góp phần bảo vệ môi trường. viii Vì tác dụng tích cực của hợp chất tự nhiên kể trên và tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có ở tại địa phương, đề tài: “Nghiên cứu quá trình sản xuất bột chứa lutein từ hoa cúc vạn thọ (Tagetes erecta L)” được đề xuất và thực hiện nhằm tìm ra được một quy trình tách chiết sinh học hiệu quả hơn nhằm đem lại một nguồn khai thác lutein mới, thân thiện với môi trường, hiệu quá và có thể ứng dụng được cho nhiều sản phẩm bổ trợ sức khỏe trong tương lai. ix PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÚC VẠN THỌ (Tagetes erecta L) [12] Hình 1.1 Hoa cúc vạn thọ 1.1 Đặc điểm thực vật học Cúc vạn thọ là một loài thuộc chi Tagetes có nguồn gốc từ Mexico (Mexican Marigold).
Phân loại khoa học: - Giới (regnum): Plantae - Ngành (division): Angiospermae - Bộ (ordo): Asterales - Họ (familia): Asteraceae - Chi (genus): Tagetes - Loài (species): Tagetes erecta L 1.2 Nguồn gốc Các nghiên cứu về khảo cổ học cho thấy hoa Cúc vạn thọ đã xuất hiện từ nền văn minh aztec, nó được sử dụng trong các loại bùa phép, các nghi thức tôn giáo, Trang 1 hoặc các bài thuốc chữa bệnh. Ghi nhận đầu tiên về công dụng của Cúc vạn thọ là trong cuốn sách “Aztec Herbal” của tác giả Juan Badiano y Martín de la Cruz xuất bản vào năm 1552. Trong đó ghi nhận công dụng điều trị của Cúc vạn thọ cho bệnh nấc cụt, hoặc bị sét đánh, … Người Aztec đã nhân giống Cúc vạn thọ để có được những bông hoa ngày càng lơn. Vào thế kỉ thứ XV, những hạt giống Cúc vạn thọ bản địa đã được các nhà thám hiểm người Tây Ban Nha lấy và mang về Tây Ban Nha, ở đây, Cúc vạn thọ được trồng trong các vườn ở những tu viện.
Từ Tây Ban Nha, hạt giống cúc vạn thọ đã được vận chuyển đến các nước như Pháp và Bắc Phi. Cúc vạn thọ lúc này cao hơn, được gọi là Cúc vạn thọ châu phi và trở thành cây bản địa ở Bắc Phi. Ở Mexico và Mỹ Latinh, hoa cúc vạn thọ được sử dụng để trang trí bàn thờ gia đình để kỷ niệm Ngày các thánh và Ngày linh hồn.Cánh hoa nằm rải rác trên những ngôi mộ của người thân, vì vậy hoa cúc vạn thọ được trồng nhiều trong nghĩa trang. Cúc vạn thọ cũng được sử dụng trong các nghi lễ tôn giáo của đạo Hindu.
Hoa được kết thành các vòng hoa để trang trí cho các vị thần trong làng xuyên suốt lễ hội thu hoạch. Kể từ thập niên 20 của thế kỉ XIX, việc nhân giống cúc vạn thọ trở nên phổ biến và người ta đã tạo ra hàng trăm giống cây mới.3 Mô tả hình thái Cúc vạn thọ là cây thân thảo mọc đứng có chiều cao 0.6 - 1m, phân nhánh thành bụi có cành nằm trải ra. Lá cúc vạn thọ là dạng lá kép lông chim lẻ một lần, các lá chét nhỏ có hình thuyền, nhọn ở đầu, mép lá có hình răng cưa. Lá mọc cách, ở mỗi nách lá sẽ có những nhánh phụ mọc ra.
Tán lá của cúc vạn thọ có mùi thơm như xạ và hăng. Hoa cúc vạn thọ là dạng hoa đầu tỏa tròn, đường kính từ 5-8cm hay hơn, mọc đơn độc hay tụ họp thành ngù trên ngọn cây, cành. Hoa có lá bắc của bao chung Trang 2 hàn liền với nhau, cánh hoa mềm mại với mép lượn sóng nhẹ nhàng nhìn rất đẹp mắt. Hoa ở phía ngoài hình lưỡi nhỏ xòe ra, hoa ở phía trong hình ống và nhỏ.
Cúc vạn thọ là loài có hai màu nổi bật là màu vàng hay màu vàng cam. Cây ra hoa vào mùa đông cho tới mùa hạ. Vạn thọ có thời gian giữ bông nở kéo dài khá lâu, ngay cả khi thân và lá đã tàn. Khi hoa tàn sẽ để lộ những quả bế có 1-2 vẩy ngắn.4 Thành phần dinh dưỡng đặc trưng Chứa nhiều các hợp chất tự nhiên có lợi cho cơ thể như: cadinol, carotenoid, isorhamnetin, saponin, triterpene, sesquiterpenoid, scopoletin, flavonoid, quercetin, kaempferol.
Tinh dầu của cúc vạn thọ có sự hiện diện của các hợp chất d-limonene, ocimene, 1-linalyl acetate, 1-linalool, tagetone và n-nonyl aldehyde (Sharma et al. Các nghiên cứu sâu hơn chỉ ra thêm sự hiện diện của các chất aromadendrene, phenylethyl alcohol , salicylaldehyde, phenylacetaldehyde, 2-hexen-1-al, eudesmol, tagetone, ocimene, linalyl acetate và một hợp chất carbonyl chưa định danh carbonyl trong tinh dầu Tagetes erecta (Handa et al. 3 acyclic monoterpene ketones viz. 3,7-dimethyloct-1-en-6-one , 3,7-dimethyl-5- hydroxyoct-1-en-6-one và 3,7- dimethyloct-1,7-dien-6-one, đã được tìm thấy trong tinh dầu của cúc vạn thọ Tagetes erecta (Garg and Mehta, 1998) Ngoài ra còn có myrecene, caryophyllene, p-cymene, d-carvone and eugenol (Baslas and Singh, 1981b).Monoterpenoid, 5-isobutyl-3-methyl-2-furancarbaldehyde, acetaldehyde, acetone, a-thujene, b-pinene, toluene, ethyl-2-methylbutyrate, camphene, b-pinene, 3-methylbutyl acetate, sabinene, a-phellandrene, cis-b- ocimene, trans-b-ocimene, a-terpinene, terpinolene, dihydrotagetone (33), cis,cis- alloocimene, cis,trans-allo-ocimene, a-p-dimethylstyrene, a-thujone, b-thujone (34), cis-b-ocimene epoxide, trans-tagetone, cis-tagetone, linalool, trans-a- bergamotene, terpinen-4-ol, methyl carvacrol, menthol, trans-b-farnesene, methyl Trang 3 chavicol (37), a-humulene, trans-tagetenone, g-elemene, d-cadinene, geraniol, thymolhydroquinone dimethyl-ether, isopiperitenone, piperitenone, nerolidol, methyl (Hamdard Medicus Vol.
1, 2012), eugenol, thymol, carvacrol, và a-cadinol,… 1.5 Các ứng dụng phổ biến Cúc vạn thọ thường được trồng để trang trí sân vườn, làm cây cảnh, phục vụ cúng lễ và trưng bày trong dịp Tết Nguyên đán. Những chậu cúc vạn thọ màu vàng rực rỡ sẽ giúp cho không gian ngày thêm trở nên bừng sáng. Hoa còn mang ý nghĩa cầu mong sức khỏe, sự trường thọ và may mắn cho mọi người. Ngoài ra vạn thọ còn có tác dụng xua đuổi côn trùng có hại, dùng lá để chữa bệnh nấc cụt.
Là nguồn nguyên liệu được sử dụng nhiều trong công nghiệp làm tinh dầu gọi là dầu cúc vạn thọ.