Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá trầu không và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá trầu, vận dụng lý thuyết vào thực tế, đề xuất giải pháp

• Tác giả: Lê Mai Hương
• Người hướng dẫn: TS. Lương Hùng Tiến
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Tách Chiết Tinh Dầu Lá Trầu Không Và Hoạt Tính Kháng Khuẩn
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỤC LỤC
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn dề
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.2.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.2.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về Trầu không
• 2.2. Phân loại và đặc điểm thực vật học của trầu không
• 2.3. Thành phần hóa học và công dụng của lá trầu không
• 2.4. Một số nghiên cứu về trầu không
• 2.5. Một số phương pháp tách chiết các chất từ thực vật
• 2.5.1. Khái niệm và mục đích của chiết
• 2.5.2. Các phương pháp tách chiết
• 2.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết
• 2.5.3.1. Những yếu tố thuộc về thành phần, cấu tạo của dược liệu
• 2.5.3.2. Những yếu tố thuộc về dung môi
• 2.5.3.3. Những yếu tố thuộc về kỹ thuật
• 2.6. Giới thiệu chung về các vi sinh vật thử nghiệm
• 2.6.1. Tổng quan về Staphylococus aureus (S.)
• 2.6.2. Tổng quan về Escherichia coli (E.)
• 2.6.3. Tổng quan về Salmonella (Sal)
• 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vật liệu nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp xử lý nguyên liệu
• 3.4.2. Phương pháp xác định hàm lượng tinh dầu theo Dược điển Việt Nam III
• 3.4.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chiết tách tinh dầu từ lá Trầu không
• 4.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hàm lượng tinh dầu
• 4.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu
• 4.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng tinh dầu
• 4.1.4. Tối ưu hóa quá trình tách chiết tinh dầu từ lá Trầu không
• 4.2. Kết quả nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của tinh dầu lá Trầu không
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về tinh dầu lá trầu không

Tinh dầu lá trầu không, được chiết xuất từ cây Trầu không (Piper betle L.), là một trong những loại tinh dầu thiên nhiên có giá trị cao trong y học và công nghiệp thực phẩm. Tinh dầu lá trầu không chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, bao gồm eugenol, chavicol và các phenol khác. Những hợp chất này không chỉ mang lại hương vị đặc trưng mà còn có tác dụng kháng khuẩn mạnh mẽ. Nghiên cứu cho thấy, tách chiết tinh dầu từ lá trầu không có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước là phổ biến nhất. Việc hiểu rõ về hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu này có thể mở ra nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y học, đặc biệt là trong việc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn. Theo một số nghiên cứu, tinh dầu lá trầu không có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, như Staphylococcus aureus và Escherichia coli. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng của tinh dầu trong việc phát triển các sản phẩm kháng khuẩn tự nhiên.

II. Phương pháp tách chiết tinh dầu

Quá trình tách chiết tinh dầu từ lá trầu không phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm nồng độ dung môi, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và thời gian chiết. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ NaCl có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng tinh dầu thu được. Việc tối ưu hóa các điều kiện chiết xuất là rất quan trọng để đạt được hiệu suất cao nhất. Các phương pháp tách chiết như chưng cất hơi nước, chiết xuất bằng dung môi và siêu âm đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Chẳng hạn, phương pháp chưng cất hơi nước thường cho hiệu suất cao và giữ được các hợp chất dễ bay hơi, trong khi chiết xuất bằng dung môi có thể cho ra sản phẩm với hàm lượng tinh dầu cao hơn. Tuy nhiên, việc lựa chọn phương pháp tách chiết cần dựa trên mục tiêu nghiên cứu và ứng dụng cụ thể. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng chiết xuất tinh dầu từ lá trầu không có thể đạt hiệu suất lên đến 2,4% tùy thuộc vào phương pháp và điều kiện chiết.

III. Hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu

Nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu lá trầu không cho thấy tinh dầu này có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật gây bệnh. Các thí nghiệm đã được thực hiện để đánh giá hiệu quả kháng khuẩn của tinh dầu đối với các chủng vi khuẩn như Staphylococcus aureus và Escherichia coli. Kết quả cho thấy, tinh dầu kháng khuẩn có thể ức chế sự phát triển của các vi khuẩn này ở nồng độ rất thấp. Điều này mở ra khả năng ứng dụng của tinh dầu trong việc phát triển các sản phẩm kháng khuẩn tự nhiên, có thể thay thế cho các hóa chất tổng hợp trong y học và công nghiệp thực phẩm. Hơn nữa, việc sử dụng tinh dầu trong y học không chỉ giúp điều trị bệnh mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng, giảm thiểu tác động tiêu cực của kháng sinh hóa học. Các nghiên cứu tiếp theo cần được thực hiện để xác định cơ chế hoạt động của các hợp chất trong tinh dầu và khả năng ứng dụng thực tiễn của chúng.

IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Đề tài nghiên cứu về tinh dầu lá trầu không không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các sản phẩm từ thiên nhiên. Những sản phẩm này có thể được ứng dụng trong y học, dược học và ngành công nghiệp thực phẩm. Hơn nữa, nghiên cứu này cũng góp phần nâng cao nhận thức về giá trị của các loại thảo dược trong việc bảo vệ sức khỏe con người. Việc sử dụng tinh dầu thiên nhiên không chỉ an toàn mà còn thân thiện với môi trường, giúp giảm thiểu ô nhiễm do hóa chất tổng hợp. Từ đó, nghiên cứu này có thể khuyến khích các nhà khoa học và doanh nghiệp đầu tư vào lĩnh vực phát triển sản phẩm từ thiên nhiên, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn dề Cây Trầu không có tên khoa học là Piper betle L. thuộc họ Hồ tiêu (Piperaceae), là một trong những loài thực vật nhiệt đới quan trọng ở khu vực châu Á, được trồng rộng rãi ở Ấn Độ, Sri Lanka, Malaysia, Thái Lan, … Tên thường gọi của nó là Trầu (tiếng Việt) Betle (tiếng Anh), Paan (tiếng Ấn Độ), Phlu (tiếng Thái) và Sirih (tiếng Bahasa Indonesia) [33]. Lá trầu được nghiên cứu cho thấy trong lá có chứa một số chất dễ bay hơi [35], khoáng chất [30], glycosid [26], enzym, vitamin, các axit amin thiết yếu [21] và tanin [34].

Dịch chiết của lá Trầu không có các chất kháng khuẩn, kháng viêm và chống ung thư [31]. Các đặc tính chống oxy hóa và chống viêm của lá trầu được cho là do các thành phần hóa học khác nhau có trong lá. Lá trầu mà có hàm lượng phenol và flavonoid càng cao thì có hoạt tính chống oxy hóa và chống ung thư càng cao [36,32]. Chống lở loét cũng là do hàm lượng flavonoid trong lá trầu cao.

Người ta đã thấy rằng khi chiết tách tinh dầu có trong lá Trầu có khả năng chữa lành vết loét dạ dày [35]. Còn ở nước ta, trong y học cổ truyền Việt Nam, lá trầu được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như nhai trầu để chắc răng, chữa viêm mủ chân răng, nước sắc lá trầu để rửa hoặc đắp trị vết thương, bỏng, lở loét, mụn nhọt, chàm, lá trầu ngâm trong nước sôi dùng nhỏ mắt để chữa bệnh viêm kết mạc. Ở Việt Nam PGS. Nguyễn Quang Linh cùng các cộng sự ở Khoa Thủy sản – Đại học Nông Lâm Huế chế tạo ra hợp chất Bokashi.

Cho dịch chiết lá Trầu lên men với các vi sinh vật có lợi, chế phẩm tạo nên có thành phần chủ yếu là Eugenol, Chavicol, Estradiol, Cadinen, các hợp chất phenol và các vi sinh vật chủ yếu nhóm Lactobacillus. Chế phẩm vừa có khả năng kháng khuẩn và có khả năng tăng cường vi sinh vật có lợi trong đường tiêu hóa của động vật thủy sản; không gây ô nhiễm môi trường, không gây tồn dư trong cơ thể động vật thủy sản; khi ao nuôi tôm được bổ sung chế phẩm, tôm sẽ khỏe và có vỏ kitin cứng hơn, màu sáng hơn so với tôm không được bổ sung. Bokashi trầu ở nồng độ 4,5 ppm có khả năng ức chế hoạt động và ở nồng độ 7,5 ppm có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn: Vibrio, Aeromonas, E. coli, Luan van 2 Coliform, Staphylococcus.000 ppm có khả năng ức chế các nấm: Saprolegnia, Achlya, Aphanomyces và các ký sinh trùng: Zoothamnium, Epistylis, Vorticella, Gregarine.000 ppm, Bokashi trầu có khả năng ức chế nấm Lagenium và Fusarium.

Còn kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Trường đại học Cần Thơ cho thấy, tinh dầu lá Trầu không biểu hiện hoạt tính kháng vi sinh vật tốt. Nó có khả năng kháng vi khuẩn Gram dương như Bacillus subtillis và các loại nấm gây hại như Aspergillus niger và Fusarium oxysporum. Kết quả này cho thấy tiềm năng kháng khuẩn và kháng nấm của tinh dầu lá Trầu không có thể ứng dụng được vào thực tế. Qua các nghiên cứu cho ta thấy khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu lá Trầu nhằm đóng góp cơ sở khoa học cho tác dụng điều trị các bệnh do nhiễm khuẩn và nấm của tinh dầu Trầu không, đồng thời tinh dầu Trầu không có giá trị kinh tế cao, là mặt hàng hiện đang có nhu cầu lớn trên thị trường vì được sử dụng rất nhiều trong mỹ phẩm, trong y học và cả ngành nông nghiệp.

Đồng thời bước đầu được sử dụng trong thủy hải sản. Xuất phát từ thực trạng trên em tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá Trầu không và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu”. Mục tiêu của đề tài 1. Mục tiêu tổng quát - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá Trầu không.

- Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hàm lượng tinh dầu - Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng tinh dầu - Tối ưu hóa quá trình tách chiết tinh dầu từ lá Trầu không - Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu lá Trầu không Luan van 3 1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học - Xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chiết tinh dầu từ lá trầu không - Đánh giá được hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu trầu không trên các vi sinh vật thử nghiệm - Đề tài động viên khích lệ sinh viên tham gia công tác nghiên cứu khoa học - Giúp sinh viên có cơ hội tiếp cận với các thao tác kỹ thuật trong thực tế, củng cố các kiến thức đã học.

- Bổ sung kiến thức thông qua hoạt động nghiên cứu thực tiễn, trau dồi kiến thức bản thân, tích lũy kinh nghiệm thực tế, đồng thời tiếp cận công tác nghiên cứu khoa học phục vụ cho công việc nghiên cứu và công tác sau này. - Giúp sinh viên củng cố và hệ thống hóa lại kiến thức đã học vào nghiên cứu khoa học. Ý nghĩa thực tiễn Là cơ sở cho các thử nghiệm sử dụng các hoạt chất có tính kháng khuẩn sử dụng trong y học, dược học và đời sống con người, góp phần nâng cao giá trị sử dụng của lá Trầu không. Luan van 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Tổng quan về Trầu không 2. Phân loại và đặc điểm thực vật học của trầu không Vị trí phân loại thực vật [10]: Trầu không còn có tên gọi khác là cây trầu, trầu cay, trầu thược tương, trầu mòlu (Campuchia). Vị trí phân loại thực vật của lá trầu không [10] Giới Plante Ngành Magnoliophyta Lớp Magnoliophyta Bộ Piperales Họ Piperaceae Giống Piper Loài P. Cây Trầu không Đặc điểm thực vật học: Trầu không là một cây mọc leo, thân nhẵn.

Lá mọc so le, cuống có bẹ, dài 1,5 - 3,5cm, phiến lá hình trái xoan, dài 10 - 13cm, rộng 4,59cm, phía cuống hình tim (đối với những lá phía gốc) đầu lá nhọn, khi soi lên thấy rất nhiều điểm chứa tinh dầu rất nhỏ, gân lá thường có năm gân. Hoa khác gốc mọc thành bông có cuống dài bằng cuống lá, mọc đối diện với lá, hoa đơn tính. Bông đực dài bằng phiến lá, trục bông phủ lông, lá bắc không cuống, không có lông, hình tròn hoặc hình trứng ngược. Nhị hoa, bao phấn hình bầu dục, chỉ nhị ngắn.

Bông cái ngắn hơn, trục phủ lông [4]. Quả mọng, lồi, tròn, có những lông mềm ở đỉnh. Toàn cây có mùi thơm cay. Phân bố và thu hái: Cây Trầu được trồng khắp nơi ở nước ta để lấy lá, ăn trầu.

Chúng còn được trồng nhiều ở các nước Châu Á, vùng nhiệt đới như Indonexia, Philipin [10]. Ở Việt Nam có 2 loại trầu chính là trầu mỡ và trầu quế. Lá trầu mỡ to Luan van 5 bản, dễ trồng. Trầu quế có vị cay, nhỏ lá, được ưa chuộng hơn trong tục ăn trầu.

Trầu không được trồng bằng dây vào mùa xuân, người ta làm giàn cho cây leo lên. Cây trồng không ưa ẩm và Ca(OH)2, nên người ta thường trồng sát tường, cạnh bể nước để thuận tiện cho việc tưới và bón thêm vôi cũ. Lá được hái thu hái quanh năm, dùng tươi hay phơi khô, có khi tán bột dùng dần [3]. Thành phần hóa học và công dụng của lá trầu không Theo phân tích, cứ 100g lá Trầu không thì có đến 85,4% độ ẩm, 3,1% protein, 0,8% chất béo, 2,3% muối khoáng, 2,3% chất xơ và 6,1% carbohydrat.

Hàm lượng khoáng chất và vitamin chủ yếu là canxi, carotene, thiamin, riboflavin, niacin và vitamin C [3]. Trong lá trầu không có 0,8 - 1,8%, có khi đến 2,4% tinh dầu, tỷ trọng 0,958 thơm mùi creozot (củi đốt), vị nóng [3]. Theo Phạm Thế Chính và cs [5] tinh dầu lá trầu có chứa các hợp chất như là eugenol, eugeny acetat, chavicol và diacetoxylbenzen, các hợp chất này đều là dẫn xuất của phenol, có nhiệt độ sôi cao, tỷ trọng và chiết suất cao. Thành phần các chất chứa trong lá trầu tươi [3] Thành phần Hàm lượng Thành phần Hàm lượng Nước 85 - 90% Thiamine 10 - 70μg/ 100g Protein 3 - 3,5% Riboflavin 1,9 - 30μg/ 100g Chất béo 0,4 - 1% Tanin 0,1 - 1,3% Chất khóang 2,3 - 3,3% Nitrogen 2 - 7% Chất xơ 2,3% Photphorus 0,005 - 0,6% Chlorophyll 0,01 - 0,25% Kali 1,1 - 4,6% Cacbohydrate 0,5 - 6,1% Canxi 0,2 - 0,5% Axit Nicotinic 0,63 - 0,89mg/ 100g Iod Sắt 0,005 - 0,007% Vitamin C 0,005 - 0,01% Tinh dầu 0,08 - 0,2% Vitamin A 1,99 - 2,99mg/ 100g Năng lượng 44Kcal/ 100g Nguồn: Từ điển thực vật 2, 2004 Công dụng của lá Trầu không: Ngoài công dụng để ăn trầu (lá Trầu không, vôi tôi, cau và vỏ cây), dân gian còn dùng nước lá trầu để sát trùng, chống lở loét, chống Luan van 6 viêm nhiễm… [3].

Các hợp chất polyphenol trong lá trầu có khả năng chống oxi hóa cao, ức chế một số nguyên nhân gây bệnh loét dạ dày. Nước pha lá trầu không còn được dùng làm thuốc nhỏ mắt chữa viêm kết mạc, chữa bệnh chàm mặt của trẻ em. Có nơi còn giã lá trầu không đắp lên ngực để chữa ho và hen, hoặc đắp lên vú để chữa bệnh tắc sữa [3] Trầu không còn có tác dụng kháng sinh rất mạnh đối với các vi trùng: tụ cầu, Subtilit và trực trùng E. Một số bài thuốc dân gian từ Trầu không [4] Bài thuốc chữa đau họng: Khi đau họng, dùng trầu không sẽ rất có công hiệu.

Lấy lá trầu không và ít hoa quả xay nhuyễn lấy nước trộn thêm mật ong rồi ngậm thật lâu, nếu uống được thì càng tốt, sẽ giảm các kích thích gây ho. Bỏng nước sôi: Lá trầu hơ nhẹ để lá mềm ra rồi phết một lớp thầu dầu rồi đặt nhẹ lên vết bỏng. Cứ sau vài giờ lại thay một lá trầu mới. Sau vài lần, dịch trong vết bỏng sẽ tiêu hết, chỗ rộp không mọng nước, không gây mủ.

Nên dùng vào ban đêm và vứt đi vào sáng sớm. Chữa đau mắt đỏ (viêm kết mạc): Lấy ba lá trầu không, năm đến mười lá dâu vò nát, cho vào ca, đổ ngập nước sôi để xông hơi con mắt đau. Xông mỗi lần 5 - 10 phút, ngày 2 lần. Thuốc giúp chóng hết viêm, mắt dịu.

Rửa vết thương, vết bỏng bị nhiễm khuẩn: Lá trầu không và phèn đen mỗi thứ 20g vò nát hoặc giã nát, đổ 1,5lít nước, sắc lấy 1lít, rửa tại chỗ ngày 1lần. Ngoài ra Trầu không còn có tác dụng tăng sinh lực, làm sạch răng và làm ngọt miệng.