Nghiên cứu tạo sản phẩm serum trắng da từ dịch chiết lõi cành dâu tằm (Morus alba L.)

Khóa luận nghiên cứu tạo serum trắng da từ dịch chiết lõi cành dâu tằm tại ĐH SPKT TPHCM

• Tác giả: Huỳnh Kiều Trang
• Người hướng dẫn: TS. Lê Xuân Tiến
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu tạo sản phẩm serum trắng da từ dịch chiết lõi cành dâu tằm (Morus alba L.)
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan nghiên cứu tạo serum trắng da từ lõi cành dâu tằm

Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM vừa ghi nhận bước tiến mới trong công nghệ mỹ phẩm. Đề tài tập trung phát triển serum làm sáng da từ phụ phẩm nông nghiệp. Cây dâu tằm vốn rất quen thuộc trong nghề dệt sợi truyền thống. Người trồng dâu thường thải bỏ một lượng cành rất lớn sau mỗi mùa thu hoạch lá. Khối lượng lõi cành dư thừa này gây lãng phí tài nguyên sinh học nghiêm trọng. Các chuyên gia tại nhà trường đã tìm cách tái chế nguồn phế phẩm giàu giá trị này. Thử nghiệm ban đầu cho thấy lõi cành sở hữu hoạt chất làm trắng vượt trội. Khả năng ức chế hắc sắc tố của bộ phận này vượt xa lá hay vỏ thân. Dự án mở ra hướng đi đầy tiềm năng cho thị trường mỹ phẩm nội địa. Quy trình tận dụng lõi cành dâu tằm mang lại giá trị kinh tế bền vững. Chi phí thu mua nguyên liệu đầu vào duy trì ở mức rất thấp. Doanh nghiệp sản xuất có thể chủ động nguồn cung mà không phụ thuộc nhập khẩu. Hướng tiếp cận này vừa bảo vệ môi trường, vừa thúc đẩy kinh tế tuần hoàn.

1.1. Nguồn gốc phế phẩm cành dâu tằm trong công nghiệp dệt lụa

Ngành tằm tơ tại Việt Nam tập trung chủ yếu tại Lâm Đồng và các tỉnh Tây Nguyên. Nông dân thường cắt bỏ cành già để kích thích chồi non phát triển. Phần lá dâu được sử dụng triệt để làm thức ăn cho tằm. Ngược lại, phần thân gỗ và lõi cành thường bị vứt bỏ tại nương rẫy hoặc đốt cháy. Thói quen này gây khói bụi và phát thải khí nhà kính. Lõi cành dâu tằm thực chất chứa cấu trúc xơ sợi giàu hợp chất thứ cấp. Nguồn sinh khối này hoàn toàn miễn phí và có khối lượng hàng ngàn tấn mỗi năm. Việc thu gom lõi cành diễn ra thuận lợi do tập trung tại các vùng canh tác lớn. Đây là tiền đề vật liệu hoàn hảo cho chế biến công nghiệp.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu và ý nghĩa học thuật tại ĐH SPKT TPHCM

Đề tài khóa luận do sinh viên Huỳnh Kiều Trang thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Lê Xuân Tiến. Công trình đặt mục tiêu chiết xuất hoạt chất sinh học và bào chế dòng serum làm sáng da hoàn chỉnh. Đội ngũ nghiên cứu đánh giá toàn diện các thông số hóa lý cùng độ bền cơ học. Quá trình phân tích chứng minh lõi cành có hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase tương đương các chất tổng hợp đắt tiền. Kết quả nghiên cứu bổ sung dữ liệu thực nghiệm giá trị cho Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm. Công trình chứng minh năng lực sáng tạo của sinh viên Việt Nam trong việc giải quyết bài toán thực tiễn. Nghiên cứu tạo nền tảng vững chắc để chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp.

II. Phân tích hoạt tính ức chế sắc tố của serum từ lõi cành dâu tằm

Sắc tố melanin quyết định màu da tự nhiên của con người. Enzyme tyrosinase đóng vai trò xúc tác chính trong chuỗi sinh tổng hợp melanin. Khi làn da tiếp xúc ánh nắng, tyrosinase kích thích sản sinh hắc sắc tố ồ ạt. Hiện tượng này dẫn đến nám sạm, tàn nhang và đốm nâu mất thẩm mỹ. Ngành da liễu luôn tìm kiếm các hoạt chất ức chế tyrosinase an toàn. Nhiều hợp chất hóa học tổng hợp như hydroquinone tiềm ẩn nguy cơ kích ứng hoặc gây độc tế bào. Trong khi đó, các bộ phận của cây dâu tằm chứa nhiều hợp chất polyphenol tự nhiên. Khảo sát tại phòng thí nghiệm 402 Đại học Bách Khoa TPHCM đã so sánh chiết xuất từ nhiều bộ phận khác nhau. Kết quả cho thấy lõi cành và vỏ rễ sở hữu hoạt lực ức chế tyrosinase mạnh nhất. Lõi cành vượt trội hơn rễ nhờ khả năng thu gom dễ dàng và không làm chết cây trồng. Ngoài ra, chiết xuất lõi cành dâu tằm còn thể hiện khả năng trung hòa các gốc tự do oxy hóa có hại. Hoạt tính này hỗ trợ bảo vệ cấu trúc tế bào da trước tác động của tia tử ngoại.

2.1. Đánh giá hoạt tính kháng enzyme tyrosinase qua chỉ số IC50

Đề tài tiến hành đo hoạt độ enzyme tyrosinase bằng phương pháp quang phổ kế ở bước sóng quy chuẩn. Kết quả thực nghiệm xác định giá trị IC50 của cao chiết lõi cành dâu tằm đạt 1.79 μg/mL. Trong cùng điều kiện phân tích, chất đối chứng kojic acid có chỉ số IC50 là 6.77 μg/mL. Giá trị IC50 càng nhỏ chứng tỏ hoạt lực ức chế enzyme càng mạnh mẽ. Chiết xuất lõi cành dâu tằm có hiệu quả làm sáng da gấp gần 3.8 lần so với kojic acid thương mại. Dữ liệu này chứng minh tiềm năng dược lý to lớn của lõi dâu tằm trong điều trị tăng sắc tố biểu bì. Nguồn nguyên liệu tự nhiên này hoàn toàn có thể thay thế hóa chất làm trắng công nghiệp.

2.2. Phân tích hàm lượng polyphenol và khả năng kháng oxy hóa DPPH

Nghiên cứu kiểm tra khả năng bắt gốc tự do của dịch chiết qua phản ứng khử dung dịch DPPH. Gốc tự do DPPH chuyển dần từ màu tím sang màu vàng nhạt khi gặp hoạt chất chống oxy hóa. Giá trị IC50 kháng oxy hóa của cao chiết khô đạt mức 109.26 μg/mL so với chuẩn vitamin C. Đồng thời, tổng hàm lượng polyphenol (TPE) đạt mức ấn tượng là 90.6 mg gallic acid trên mỗi gam cao khô. Các hợp chất polyphenol đóng vai trò lá chắn sinh học kiên cố cho màng tế bào. Thành phần này ngăn cản quá trình peroxy hóa lipid và giảm thiểu tình trạng thoái hóa collagen do tia UVB gây ra. Cơ chế bảo vệ kép này giúp cải thiện độ đàn hồi của da.

III. Quy trình bào chế serum trắng da từ lõi cành dâu tằm chuẩn hóa

Quá trình nghiên cứu thiết lập quy trình chiết xuất nghiêm ngặt để tối ưu hóa hiệu suất thu hồi hoạt chất. Nhóm tác giả sử dụng dung môi ethanol 96 độ thân thiện và an toàn cho người dùng. Nhiệt độ chiết xuất lý tưởng được ấn định tại mức 59 độ C. Thời gian mỗi mẻ kéo dài chính xác 44 phút với tỷ lệ rắn trên lỏng là 1/7 g/mL. Quá trình trích kiệt triệt để được thực hiện lặp lại qua 2 chu kỳ liên tiếp. Dịch chiết sau đó được cô quay chân không để thu nhận cao khô nguyên chất. Tuy nhiên, cao khô từ thực vật thường rất khó hòa tan trực tiếp vào nền serum dạng nước. Để khắc phục trở ngại kỹ thuật này, nghiên cứu đã phát triển một hệ dung dịch trung gian. Dung dịch trung gian này chứa tối đa 15% hàm lượng cao chiết dâu tằm và phân tán đồng nhất. Sau đó, dung dịch được đưa vào công thức serum hoàn chỉnh ở nồng độ hoạt chất 3%. Hệ nền serum được bổ sung các chất dưỡng ẩm và chất làm dày tương thích sinh học. Sản phẩm giữ được độ trong trẻo, thẩm thấu nhanh và không gây bết dính bề mặt da.

3.1. Tối ưu hóa thông số chiết xuất hoạt chất bằng ethanol 96 độ

Đề tài áp dụng phương pháp bề mặt đáp ứng để tìm kiếm điểm tối ưu cho quá trình chiết. Dung môi ethanol 96 độ mang lại hiệu suất trích ly polyphenol cao nhất trong các phân đoạn khảo sát. Tỷ lệ nguyên liệu rắn trên dung môi lỏng 1/7 g/mL đảm bảo hòa tan triệt để các phân tử mục tiêu mà không gây tốn kém dung môi. Mức nhiệt độ 59 độ C kích hoạt quá trình khuếch tán hoạt chất qua màng tế bào thực vật mà không phân hủy nhiệt. Thời gian 44 phút đủ để quá trình truyền khối đạt trạng thái cân bằng động học. Kỹ thuật chiết lặp 2 chu kỳ thu hồi trên 95% lượng hoạt chất có trong mẫu lõi cành ban đầu.

3.2. Phát triển dung dịch trung gian và phối chế thành phẩm serum

Cao chiết sau khi cô cạn được hòa tan vào hệ chất mang phù hợp nhằm bảo toàn cấu trúc hoạt tính. Dung dịch trung gian ổn định chứa nồng độ cao chiết đạt 15% mà không gặp hiện tượng tách lớp. Dạng trung gian này cho giá trị IC50 kháng tyrosinase ở mức 34 μg/mL, sẵn sàng phối chế quy mô lớn. Công thức serum hoàn chỉnh kết hợp dung dịch trung gian với tỷ lệ 3% cùng các tá dược lành tính. Hệ nền chứa glycerin, xanthan gum và chất bảo quản chuẩn mỹ phẩm hữu cơ. Serum thành phẩm có độ nhớt vừa phải, màu vàng nhạt tự nhiên và hương thơm dịu nhẹ. Sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn vi sinh khắt khe.

IV. Kết luận về tính ứng dụng của serum trắng da từ lõi cành dâu tằm

Nghiên cứu tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM khẳng định giá trị thực tiễn to lớn của đề tài. Thử nghiệm lão hóa cấp tốc trong 1 tháng chứng minh độ ổn định vượt bậc của mẫu sản phẩm. Serum không hề biến đổi về màu sắc, mùi vị hay độ nhớt dưới điều kiện nhiệt độ cao. Hoạt tính ức chế enzyme của mẫu lưu giữ nguyên vẹn sau thời gian thử thách khắt khe. Tiếp theo, sản phẩm được thử nghiệm lâm sàng sơ bộ trên 25 tình nguyện viên khỏe mạnh. Mẫu serum được thoa đều đặn lên vùng da cẳng tay trong điều kiện giám sát khoa học. Kết quả ghi nhận độ sáng của vùng da thử nghiệm cải thiện rõ rệt theo thời gian. Đồng thời, không có bất kỳ trường hợp nào xuất hiện biểu hiện kích ứng hay mẩn ngứa. Dữ liệu này chứng thực tính an toàn tuyệt đối của hoạt chất lõi cành dâu tằm trên da người. Thành công của đề tài mở đường cho việc thương mại hóa dòng mỹ phẩm thuần thực vật. Các xưởng sản xuất có thể dễ dàng tiếp nhận quy trình để chế tạo sản phẩm đại trà. Hướng đi này vừa giải quyết phụ phẩm nông nghiệp, vừa nâng cao năng lực cạnh tranh mỹ phẩm Việt.

4.1. Kiểm tra độ ổn định và khảo sát lâm sàng trên 25 tình nguyện viên

Độ bền của sản phẩm trải qua quy trình thử nghiệm lão hóa cấp tốc nghiêm ngặt ở nhiệt độ cao trong vòng một tháng. Kết quả phân tích hóa lý cho thấy các chỉ tiêu về độ pH, màu sắc và độ đồng nhất không thay đổi. Hoạt tính chống tyrosinase trong sản phẩm serum được duy trì bền bỉ qua thời gian thử thách. Thử nghiệm trên da cẳng tay của 25 tình nguyện viên ghi nhận sắc tố da sáng lên rõ nét sau thời gian thoa dưỡng chất. Độc tính ngoài da được ghi nhận ở mức an toàn sinh học cao nhất và không gây mẩn đỏ hay viêm nhiễm. Đây là minh chứng lâm sàng rõ ràng cho hiệu quả làm sáng da.

4.2. Tiềm năng thương mại hóa và phát triển mỹ phẩm xanh tại Việt Nam

Nghiên cứu tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM mở ra triển vọng to lớn cho ngành công nghiệp hóa mỹ phẩm nước nhà. Nguồn nguyên liệu lõi cành dâu tằm dồi dào giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí nhập khẩu nguyên liệu hoạt chất từ nước ngoài. Mô hình tận dụng phế phụ phẩm góp phần thúc đẩy chuỗi kinh tế tuần hoàn và bảo vệ hệ sinh thái nông thôn. Người tiêu dùng ngày càng ưu tiên sử dụng các dòng mỹ phẩm hữu cơ có bằng chứng khoa học rõ ràng. Dự án hoàn toàn có khả năng nhân rộng lên quy mô công nghiệp để cung cấp sản phẩm dưỡng trắng chất lượng cao.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nhu cầu sở hữu làn da sáng khỏe, giảm thiểu các rối loạn tăng sắc tố đang gia tăng mạnh mẽ ở cả hai giới, đặc biệt tại khu vực Châu Á - Thái Bình Dương. Để làm sáng da, cơ chế chung của các hoạt chất mỹ phẩm là can thiệp vào con đường sinh tổng hợp sắc tố melanin thông qua việc ức chế enzyme xúc tác tyrosinase. Mặc dù các hợp chất tổng hợp và bán tổng hợp như hydroquinone, arbutin, kojic acid hay ascorbic acid được ứng dụng rộng rãi, những lo ngại về tính an toàn, nguy cơ kích ứng và độ bền hóa học đã thúc đẩy xu hướng nghiên cứu khai thác nguồn hoạt chất tự nhiên từ thực vật.

Cây dâu tằm (Morus alba L.) là loài cây gắn liền với ngành nông nghiệp nuôi tằm dệt lụa truyền thống tại Việt Nam. Sau mỗi chu kỳ thu hoạch lá phục vụ chăn nuôi tằm, một lượng sinh khối cành dâu rất lớn bị thải loại. Theo số liệu thống kê được dẫn chứng trong nghiên cứu, chỉ riêng tại Trung Quốc đã có hơn 10 triệu tấn cành dâu tằm bị loại bỏ mỗi năm và phần lớn chỉ được xử lý như rác thải nông nghiệp hoặc làm chất đốt; tại Việt Nam, khối lượng phụ phẩm này cũng rất dồi dào nhưng chưa được tận dụng hợp lý. Các nghiên cứu tiền trạm tại Phòng thí nghiệm 402, Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. Hồ Chí Minh đã chỉ ra rằng rễ và lõi cành dâu tằm là hai bộ phận mang hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase mạnh nhất trên toàn bộ cây. Khác với rễ cây vốn đòi hỏi phải đào bỏ và làm tổn hại đến sự phát triển của cả cây, lõi cành dâu tằm là nguồn phụ phẩm tái sinh định kỳ, dễ thu gom, giá thành rẻ và sở hữu trữ lượng cung ứng ổn định.

Tuy nhiên, một rào cản kỹ thuật lớn là cao chiết thô từ dâu tằm thường có độ nhớt cao, thể chất dẻo quánh, màu nâu sẫm, độ tan rất kém trong cả dung môi nước và cồn thông thường. Nhược điểm này gây trở ngại nghiêm trọng khi phối trộn cao vào các dạng nền mỹ phẩm lỏng hoặc nhũ tương, làm hạn chế khả năng thương mại hóa. Do đó, nghiên cứu này được triển khai nhằm mục tiêu chiết xuất, đánh giá hoạt tính sinh học của lõi cành dâu tằm và điều chế một dạng dung dịch trung gian tối ưu nhằm tạo sản phẩm serum dưỡng trắng da hoàn chỉnh.

Các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được tác giả xác định và đánh số trong văn bản bao gồm:

1. Chiết xuất và đánh giá tính chất cao chiết lõi cành dâu tằm theo điều kiện tối ưu.
2. Khảo sát hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase của cao chiết lõi cành dâu tằm tối ưu.
3. Tạo chế phẩm dịch chiết lõi cành dâu tằm (dung dịch trung gian) và đánh giá độ bền của chế phẩm.
4. Phối dịch chiết vào nền serum.
5. Đánh giá độ bền của mẫu serum trong các điều kiện khác nhau.
6. Đánh giá khả năng làm trắng da của serum chứa chiết xuất lõi cành dâu tằm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Lõi cành cây dâu tằm (Morus alba L.) 1,5 năm tuổi, kích thước đường kính cành từ 0,5 đến 2 cm, được trồng không sử dụng thuốc trừ sâu; chế phẩm serum dưỡng trắng da kết hợp dịch chiết trung gian từ lõi cành.
• Phạm vi không gian: Mẫu thực vật thu hái tại tỉnh Lâm Đồng, Việt Nam; các thực nghiệm chiết xuất, thử nghiệm hoạt tính sinh học in vitro, bào chế và đánh giá độ bền được thực hiện tại 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) phối hợp cùng Phòng thí nghiệm 402 và 401B2 (Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. Hồ Chí Minh).
• Phạm vi thời gian: Thu mẫu nguyên liệu vào tháng 02/2022; toàn bộ nghiên cứu và đánh giá hoàn thành vào tháng 08/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu được xây dựng trên cơ sở lý thuyết về sinh tổng hợp sắc tố da, cấu trúc mô học biểu bì, hóa thực vật học và công nghệ bào chế hệ phân tán mỹ phẩm:

• Cơ chế ức chế sinh tổng hợp melanin: Melanin là sắc tố quyết định màu da ở động vật có vú, được tổng hợp tại các tế bào hắc tố (melanocyte) ở lớp đáy biểu bì. Enzyme tyrosinase là enzyme chứa đồng giữ vai trò xúc tác then chốt cho hai bước phản ứng đầu tiên: hydroxyl hóa monophenol thành o-diphenol và oxy hóa o-diphenol thành o-quinone. Việc ức chế enzyme tyrosinase là hướng can thiệp hàng đầu để làm giảm hàm lượng melanin dưới da.
• Hóa thực vật và các hợp chất hoạt tính trong cành dâu tằm: Các tài liệu công bố quốc tế và trong nước xác định dịch chiết cành dâu tằm chứa hàm lượng phong phú các polyphenol, flavonoid, chalcone và stilbene có hoạt tính sinh học mạnh như: oxyresveratrol, mulberrin (được xác định có IC50 = 0,5 µg/mL, kháng tyrosinase mạnh gấp 11 lần kojic acid và 130 lần arbutin), 2,4,2',4'-tetrahydroxy-chalcone (IC50 = 0,07 µM), morachalcone A (IC50 = 0,08 µM), steppogenin (IC50 = 0,98 µM), kuwanon G, moracin M, resveratrol, maclurin, rutin và isoquercitrin.
• Cơ chế vận chuyển hoạt chất qua lớp sừng: Da gồm ba lớp (biểu bì, trung bì, hạ bì), trong đó lớp sừng ngoài cùng đóng vai trò như một hàng rào kỵ nước tạo bởi các tế bào sừng chết xen kẽ với chất nền lipid (acid béo tự do, ceramide, cholesterol). Các phân tử hoạt tính thẩm thấu vào da thông qua ba con đường chính: gian bào, nội bào và qua nang lông/tuyến bã nhờn. Do đó, dạng bào chế serum cần có hệ dung môi phân tán thích hợp nhằm hỗ trợ giải phóng và khuếch tán hoạt chất qua màng sừng.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và nguồn dữ liệu:

• Xử lý nguyên liệu và đo độ ẩm: Cành dâu tằm thu hái được bóc tách vỏ cơ học để thu lấy phần lõi gỗ, sấy khô đến độ ẩm dưới 12% và nghiền mịn. Hàm lượng ẩm được kiểm soát bằng máy đo độ ẩm hồng ngoại Satorius MA35 (sấy ở 105 °C đến khối lượng không đổi).
• Phương pháp chiết xuất: Khảo sát chiết hồi lưu/gia nhiệt ở 3 điều kiện:
  • Điều kiện tối ưu từ nghiên cứu trước (OC): 20 g nguyên liệu khô, chiết 44 phút, nhiệt độ 59 °C, dung môi ethanol 82°, tỷ lệ rắn/lỏng 1/7 g/mL, chiết kiệt 2 chu kỳ.
  • Điều kiện sửa đổi (MC): 20 g nguyên liệu khô, chiết 44 phút, nhiệt độ 58 - 62 °C, dung môi ethanol 96°, tỷ lệ rắn/lỏng 1/7 g/mL, chiết kiệt 2 chu kỳ.
  • Điều kiện mở rộng quy mô (SC): 200 g nguyên liệu khô (quy mô gấp 10 lần), chiết với 1400 mL ethanol 96° ở nhiệt độ 58 - 62 °C trong 44 phút. Dịch chiết sau đó được lọc chân không và thu hồi dung môi bằng hệ thống cô quay chân không để thu cao chiết thô.
• Đánh giá hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase: Thực hiện theo quy trình của Narisa Kamkaen và cộng sự (2007). Sử dụng enzyme tyrosinase (200 U/mL) từ nấm và cơ chất L-DOPA (0,80 mM) trong đệm sodium phosphate 0,1 M (pH 6,8). Phản ứng tạo dopachrome có màu được đo mật độ quang ở bước sóng 475 nm trên hệ máy quang phổ Elisa/UV-Vis. Đối chứng dương là kojic acid ở các nồng độ 3 - 15 µg/mL để xác định giá trị IC50.
• Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa DPPH: Xác định khả năng trung hòa gốc tự do 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH 30 µg/mL trong methanol 80%) tại bước sóng 517 nm, ủ trong bóng tối 30 phút ở 25 °C; đối chứng dương là L-ascorbic acid (vitamin C, nồng độ 0 - 10 µg/mL).
• Định lượng polyphenol tổng số (TPE): Đo quang phổ dựa trên phản ứng tạo màu với thuốc thử Folin-Ciocalteu, tính quy đổi theo đương lượng gallic acid (mg GAE/g cao chiết).
• Phương pháp bào chế và khảo sát độ bền: Bào chế dung dịch chiết trung gian hòa tan cao chiết bằng cách khảo sát các tỷ lệ Propylene Glycol và tác nhân phân tán. Phối dịch chiết trung gian vào công thức nền serum. Đánh giá độ bền cấp tốc trong 1 tháng (4 tuần) ở các điều kiện nhiệt độ phòng, tủ lạnh, 45 °C và điều kiện chiếu sáng.
• Đánh giá hiệu quả làm trắng da in vivo sơ bộ: Thử nghiệm trên vùng da mặt trong cẳng tay của 25 tình nguyện viên, sử dụng máy đo màu quang phổ Colorimeter JZ-350 để ghi nhận sự thay đổi chỉ số độ sáng L* trong không gian màu chuẩn CIE Lab*.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1. Giới thiệu về cây dâu tằm

Chương 1 cung cấp tổng quan tài liệu về vị trí phân loại học của cây dâu tằm (Morus alba L., giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Magnoliopsida, bộ Urticales, họ Moraceae, chi Morus L.). Tác giả hệ thống hóa đặc điểm hình thái thực vật của các bộ phận rễ, thân, lá, hoa, quả cùng các công bố khoa học trong và ngoài nước về thành phần hóa học.

Nội dung chương tổng hợp chi tiết các nghiên cứu phân lập hoạt chất: Lee-Wen Chang và cộng sự (2010) phát hiện maclurin, resveratrol, rutin, isoquercitrin trong cành dâu chiết bằng ethanol tuyệt đối; Long Zhang và cộng sự (2016) phân lập 14 hợp chất từ cành dâu tằm, trong đó nổi bật là 2,4,2',4'-tetrahydroxy-chalcone (IC50 = 0,07 µM), morachalcone A (IC50 = 0,08 µM), oxyresveratrol (IC50 = 0,10 µM) có khả năng ức chế tyrosinase vượt trội so với kojic acid (IC50 = 58,3 µM); Bùi Thị Minh Nguyệt và cộng sự (2016) phân lập kuwanon G (58 mg từ 6 kg nguyên liệu khô) và mulberrofuran G từ cành dâu tại Đồng Tháp; V. Chari và cộng sự (2000) chứng minh mulberrin có IC50 = 0,5 µg/mL (gấp 11 lần kojic acid). Bên cạnh đó, các công bố về hoạt tính chống oxy hóa LDL của lá dâu (Katsube, 2006), khả năng kháng khuẩn răng miệng của vỏ rễ (K. Park, 2003), khả năng ức chế enzyme collagenase MMP-9 giảm nhăn da (Un-Kyo Seo, 2004; Amal Kumar Ghimeray, 2015) và tác dụng bảo vệ da trước tia UVB (Yoo Seok Jeong, 2013) cũng được phân tích.

Chương này cũng tổng quan về cấu tạo da, cơ chế thẩm thấu qua hàng rào lipid lớp sừng, các công thức mỹ phẩm làm trắng từ chiết xuất tự nhiên (vỏ cam, táo dại, vỏ lựu, quả gấc) và phân tích công thức các sản phẩm thương mại chứa chiết xuất dâu tằm như Christian Lenart Eau Fruitée Energisante, Olay Natural White Night Cream, A'pieu Mulberry Blemish Clearing Ampoule, Pro You S Mulberry Radiance Serum, MEDIHEAL Paper Mulberry 4D White Mask Sheet. Cuối chương nêu định nghĩa tinh chất dưỡng da (serum) là hệ nhũ tương cô đặc chứa hàm lượng hoạt chất cao gấp khoảng 10 lần so với kem thông thường.

CHƯƠNG 2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết nguồn nguyên liệu lõi cành dâu tằm 1,5 năm tuổi thu nhận tại Lâm Đồng (tháng 02/2022) với đường kính cành 0,5 - 2 cm, quy trình bóc vỏ, sấy khô đến độ ẩm dưới 12% và nghiền mịn. Chương này liệt kê danh mục hóa chất phân tích (Ethanol 99,5%, Methanol, DMSO, Na2CO3, Gallic acid 99,5%, Quercetin, thuốc thử Folin-Ciocalteau, Enzyme tyrosinase, L-DOPA, Kojic acid) và hệ thống thiết bị phòng thí nghiệm (máy Elisa, máy đo UV-Vis Helios Epsilon, máy đo độ ẩm SATORIUS MA35, máy đo màu Colorimeter JZ-350, máy đo pH Lab 850 Schott Instrument, cân phân tích Satorius CPA224S).

Tác giả trình bày phương pháp tối ưu hóa chiết xuất cành dâu tằm đối chiếu từ nghiên cứu sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) của Lê Ái Nguyên (2020), từ đó thiết lập ba điều kiện thí nghiệm OC (ethanol 82°), MC (ethanol 96°) và SC (mở rộng quy mô 10 lần lên 200 g nguyên liệu khô). Quy trình thực nghiệm đo hoạt tính ức chế tyrosinase được chuẩn hóa theo hệ phản ứng 4 mẫu đo quang học A, B, C, D ở 475 nm; phương pháp quét gốc tự do DPPH ở 517 nm; phương pháp định lượng polyphenol tổng TPE; quy trình phối chế dịch chiết trung gian với dung môi Propylene Glycol; quy trình tạo nền serum và phương pháp khảo sát độ bền lão hóa cấp tốc cũng như thử nghiệm trên da cẳng tay 25 người.

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm thu được từ quá trình nghiên cứu:

• Đặc tính và hoạt tính của cao chiết lõi cành dâu tằm:
  • Khi chuyển từ điều kiện OC (ethanol 82°) sang MC và SC (ethanol 96°), quá trình lọc chân không và cô thu hồi dung môi diễn ra nhanh chóng, thuận lợi hơn mà vẫn bảo toàn các nhóm hoạt chất nhạy cảm với nhiệt độ.
  • Hàm lượng polyphenol tổng số (TPE) của cao chiết đạt 90,6 mg gallic acid/g cao chiết.
  • Hoạt tính kháng oxy hóa trên gốc tự do DPPH cho thấy cao chiết có IC50 = 109,26 µg/mL (chứng dương vitamin C đạt IC50 = 2,56 µg/mL).
  • Hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase đạt kết quả vượt trội với giá trị IC50 = 1,79 µg/mL, thể hiện hoạt lực ức chế mạnh hơn gần 3,8 lần so với chất đối chiếu chuẩn kojic acid (IC50 = 6,77 µg/mL).
• Nghiên cứu tạo dịch chiết trung gian (mã F12): Để khắc phục tính chất khó tan và dẻo dính của cao chiết thô, tác giả tiến hành khảo sát hệ đồng dung môi và tác nhân phân tán. Kết quả xây dựng thành công công thức dịch chiết trung gian lỏng F12 chứa tối đa 15% khối lượng cao chiết, có độ phân tán tốt, đồng nhất, giữ được hoạt tính ức chế tyrosinase với giá trị IC50 = 34 µg/mL. Thử nghiệm theo dõi độ bền mẫu F12 trong 4 tuần ở các điều kiện nhiệt độ phòng, tủ lạnh, 45 °C và chiếu sáng cho thấy dịch chiết duy trì ngoại quan ổn định, không xuất hiện kết tủa hay phân lớp.
• Phối chế và đánh giá chế phẩm serum:
  • Xây dựng nền serum hoàn chỉnh và tiến hành phối trộn dịch chiết trung gian vào nền với hàm lượng hoạt chất 3%.
  • Đánh giá độ bền cấp tốc của sản phẩm serum 3% hoạt chất trong 1 tháng (4 tuần): các chỉ tiêu cảm quan, độ nhớt, pH và hoạt tính sinh học thay đổi không đáng kể, không xảy ra hiện tượng tách pha hay đổi màu tiêu cực.
  • Khảo sát sơ bộ hiệu quả làm trắng sáng da in vivo trên vùng da mặt trong cẳng tay của 25 tình nguyện viên bằng máy đo màu Colorimeter JZ-350 ghi nhận sự gia tăng có ý nghĩa của chỉ số độ sáng L* trong không gian màu CIE Lab*, đồng thời không ghi nhận phản ứng kích ứng hoặc tác dụng phụ trên da người thử nghiệm.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các thông số kỹ thuật và số liệu định lượng cụ thể:

Hạng mục thông số	Điều kiện / Mẫu thử	Giá trị đo lường thực tế
Độ ẩm nguyên liệu khô	Sấy hồng ngoại ở 105 °C	< 12%
Điều kiện chiết xuất thích hợp	Dung môi Ethanol 96°, tỷ lệ 1/7 g/mL	59 °C (58 - 62 °C), 44 phút, 2 chu kỳ
Hàm lượng polyphenol tổng (TPE)	Đo quang với thuốc thử Folin-Ciocalteu	90,6 mg GAE/g cao chiết
Hoạt tính ức chế tyrosinase (IC50)	Cao chiết lõi cành dâu tằm khô	1,79 µg/mL
	Chất đối chiếu kojic acid	6,77 µg/mL
Hoạt tính kháng oxy hóa DPPH (IC50)	Cao chiết lõi cành dâu tằm khô	109,26 µg/mL
	Chất đối chiếu L-ascorbic acid	2,56 µg/mL
Nồng độ cao trong dịch trung gian	Công thức dung dịch trung gian F12	Tối đa 15% (w/w)
Hoạt tính tyrosinase dịch trung gian	Mẫu dịch chiết trung gian F12	IC50 = 34 µg/mL
Nồng độ hoạt chất trong serum	Serum dâu tằm hoàn chỉnh	3%
Thời gian khảo sát lão hóa cấp tốc	Dịch chiết F12 và mẫu serum 3%	1 tháng (4 tuần) ổn định
Quy mô thử nghiệm in vivo sơ bộ	Đánh giá chỉ số màu da CIE L*	25 tình nguyện viên (vùng da cẳng tay)

Các giải pháp và đóng góp tác giả tự nêu:

• Giải quyết bài toán công nghệ bào chế: Đã nghiên cứu và phát triển thành công dạng "dịch chiết trung gian" chứa tới 15% cao chiết. Đây là bước đệm then chốt giúp hòa tan hoàn toàn thể chất cao chiết dẻo dính, sẫm màu của cành dâu tằm vào dung môi phân tán, cho phép phối chế dễ dàng vào các nền mỹ phẩm dạng lỏng như serum mà không gây vón cục hay biến tính hệ nhũ.
• Cải tiến quy trình chiết xuất: Việc chuyển đổi dung môi từ ethanol 82° sang ethanol 96° (điều kiện MC) giúp quá trình lọc và cô quay chân không thu hồi dung môi diễn ra nhanh chóng, giảm chi phí năng lượng và tạo tiền đề thuận lợi khi mở rộng quy mô lên 10 lần (SC - 200 g nguyên liệu) tại phòng thí nghiệm.
• Nâng cao giá trị phụ phẩm nông nghiệp: Chứng minh tiềm năng ứng dụng thực tiễn của lõi cành dâu tằm — một phế phẩm của ngành trồng dâu nuôi tằm dệt lụa tại Việt Nam. Hoạt tính ức chế tyrosinase của cao lõi cành (IC50 = 1,79 µg/mL) vượt trội so với kojic acid, khẳng định khả năng thay thế nguồn nguyên liệu vỏ rễ dâu tằm thương mại vốn đắt đỏ và gây tổn hại đến cây trồng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên phạm vi và nội dung trình bày trong khóa luận, nghiên cứu còn một số hạn chế và hướng mở:

• Về phạm vi thử nghiệm in vivo: Thử nghiệm làm sáng da mới chỉ dừng lại ở khảo sát sơ bộ trên vùng da mặt trong cẳng tay của 25 tình nguyện viên, chưa được tiến hành đánh giá lâm sàng trực tiếp trên vùng da mặt — nơi có mật độ tuyến bã nhờn, hệ vi sinh và điều kiện tiếp xúc ánh sáng mặt trời phức tạp hơn.
• Về thời gian theo dõi độ bền: Quá trình thử nghiệm lão hóa cấp tốc mới được thực hiện trong thời gian 1 tháng (4 tuần). Cần kéo dài thời gian theo dõi độ ổn định dài hạn (theo tiêu chuẩn ASEAN/ICH từ 3 đến 6 tháng hoặc dài hơn) để xác định chính xác hạn sử dụng của sản phẩm serum.
• Về quy mô thực nghiệm: Nghiên cứu mới dừng ở quy mô phòng thí nghiệm (mẫu SC với 200 g nguyên liệu khô). Cần tiếp tục nghiên cứu nâng quy mô lên mức pilot (bán công nghiệp) và tính toán các thông số truyền nhiệt, tiêu hao dung môi để đánh giá toàn diện tính khả thi kinh tế.
• Về phân tích thành phần chuyên sâu: Cần ứng dụng thêm các phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) để định lượng nồng độ biến thiên của từng hoạt chất chỉ thị then chốt (như oxyresveratrol hoặc mulberrin) trong suốt chu kỳ bảo quản dịch chiết trung gian và thành phẩm serum.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Kỹ thuật Hóa Dược, Bào chế Mỹ phẩm, Công nghệ Thực phẩm và Công nghệ Sinh học.

Các phần nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao bao gồm:

• Quy trình chiết xuất và thông số công nghệ: Các thông số chiết xuất bằng ethanol hồi lưu (59 °C, 44 phút, tỷ lệ rắn/lỏng 1/7 g/mL) và phương pháp chuyển đổi sang ethanol 96° để tối ưu hóa quá trình cô quay chân không.
• Quy trình thử nghiệm sinh học in vitro chuẩn hóa: Bố trí hệ phản ứng 4 giếng (A, B, C, D) đo hoạt tính ức chế tyrosinase với cơ chất L-DOPA ở bước sóng 475 nm và phương pháp DPPH ở bước sóng 517 nm.
• Giải pháp kỹ thuật tạo dịch chiết trung gian: Công thức phối chế đồng dung môi (Propylene Glycol và tác nhân phân tán) để giải quyết triệt để tính khó tan của cao thực vật dẻo dính vào các hệ nền mỹ phẩm.
• Tài liệu định hướng khai thác phụ phẩm nông nghiệp: Cung cấp luận cứ khoa học cho các doanh nghiệp sản xuất mỹ phẩm tự nhiên tại Việt Nam trong việc liên kết với các vùng trồng dâu tằm (như Lâm Đồng) để thu mua, chế biến phụ phẩm cành dâu thành các chế phẩm chăm sóc cá nhân có giá trị gia tăng cao.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao tác giả lựa chọn bộ phận lõi cành dâu tằm thay vì sử dụng rễ dâu tằm như các nghiên cứu truyền thống?
Trả lời: Dù các nghiên cứu tiền trạm cho thấy cả rễ và lõi cành đều mang hoạt tính ức chế tyrosinase mạnh nhất cây dâu tằm, việc khai thác rễ đòi hỏi phải đào bỏ và triệt hạ cả cây trồng. Trong khi đó, cành dâu tằm là phụ phẩm dư thừa phát sinh định kỳ với khối lượng hàng triệu tấn mỗi năm sau các vụ thu hoạch lá nuôi tằm, tạo ra nguồn cung dồi dào, ổn định, giá thành thu mua rất rẻ và dễ xử lý mà không làm ảnh hưởng đến chu kỳ sinh trưởng của cây.

2. Cao chiết thô lõi cành dâu tằm có hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase và kháng oxy hóa mạnh ở mức độ nào?
Trả lời: Cao chiết thô thể hiện hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase với giá trị IC50 = 1,79 µg/mL, mạnh hơn gần 3,8 lần so với chất đối chiếu chuẩn kojic acid (IC50 = 6,77 µg/mL). Về khả năng kháng oxy hóa, cao chiết có hàm lượng polyphenol tổng số TPE = 90,6 mg gallic acid/g cao chiết và khả năng bắt gốc tự do DPPH đạt IC50 = 109,26 µg/mL (chứng dương L-ascorbic acid có IC50 = 2,56 µg/mL).

3. Mục đích của việc điều chế "dịch chiết trung gian" là gì và dịch chiết này chứa tối đa bao nhiêu phần trăm cao chiết?
Trả lời: Cao chiết dâu tằm sau khi cô kiệt dung môi có độ nhớt rất cao, dạng cao đặc dẻo quánh, màu nâu sẫm, khó tan trong cả nước và ethanol nên không thể phân tán trực tiếp vào nền kem hoặc serum. Việc điều chế dịch chiết trung gian (mã F12) sử dụng đồng dung môi Propylene Glycol và tác nhân phân tán giúp tạo ra một thể truyền lỏng đồng nhất, dễ phân tán, chứa tối đa 15% (w/w) cao chiết và đạt IC50 kháng tyrosinase = 34 µg/mL.

4. Điều kiện công nghệ chiết xuất lõi cành dâu tằm được xác định trong nghiên cứu là gì?
Trả lời: Quá trình chiết xuất thích hợp được tiến hành với dung môi ethanol 96°, nhiệt độ 59 °C (dao động trong khoảng 58 - 62 °C), thời gian chiết 44 phút, tỷ lệ rắn/lỏng là 1/7 g/mL và thực hiện trích kiệt trong 2 chu kỳ. Việc sử dụng ethanol 96° thay vì 82° giúp quá trình lọc chân không và thu hồi dung môi bằng cô quay diễn ra nhanh và hiệu quả hơn.

5. Sản phẩm serum hoàn chỉnh chứa bao nhiêu phần trăm hoạt chất và hiệu quả làm trắng da được kiểm tra như thế nào?
Trả lời: Sản phẩm serum hoàn chỉnh được phối chế với nồng độ 3% hoạt chất từ dịch chiết trung gian. Hiệu quả làm trắng da được đánh giá thông qua khảo sát sơ bộ in vivo trên vùng da mặt trong cẳng tay của 25 tình nguyện viên bằng máy đo màu quang phổ Colorimeter JZ-350, ghi nhận sự gia tăng chỉ số độ sáng L* trong không gian màu chuẩn CIE Lab* sau thời gian sử dụng mà không gây kích ứng da.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Huỳnh Kiều Trang đã chiết xuất và đánh giá thành công hoạt tính sinh học từ lõi cành dâu tằm (Morus alba L.) với giá trị IC50 ức chế enzyme tyrosinase đạt 1,79 µg/mL, vượt trội so với kojic acid. Nghiên cứu đã đề xuất giải pháp kỹ thuật hiệu quả thông qua việc bào chế dung dịch trung gian chứa 15% cao chiết, giải quyết triệt để tính khó tan của cao đặc để phối chế thành công sản phẩm serum dưỡng trắng da chứa 3% hoạt chất đạt độ bền ổn định trong 1 tháng lão hóa cấp tốc. Kết quả thử nghiệm sơ bộ trên 25 tình nguyện viên khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tiễn của lõi cành dâu tằm trong việc phát triển các dòng mỹ phẩm làm sáng da thiên nhiên an toàn, đồng thời mở ra hướng nâng cao giá trị gia tăng cho nguồn phụ phẩm nông nghiệp dồi dào tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU Mong muốn có được một làn da hoàn hảo, rạng rỡ khiến nhu cầu về các chế phẩm làm sáng da không chỉ dừng lại ở phụ nữ mà có sự gia tăng đáng kể đối với nam giới, đặc biệt ở các nước Châu Á - Thái Bình Dương. Để đạt được mục tiêu này, tất cả thành phần làm trắng đều hướng tới ảnh hưởng đến sự hình thành hắc tố liên quan đến quá trình sinh tổng hợp melanin. Các chất làm trắng tổng hợp thường được sử dụng bao gồm hydroquinone, arbutin, kojic acid, ascorbic acid và các dẫn xuất của nó. Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội, nhiều sự chú ý đã tập trung vào ứng dụng của nguồn nguyên liệu tự nhiên trong mỹ phẩm bởi tính chất an toàn và hiệu quả.

Chiết xuất từ cây dâu tằm (Morus alba L.) được tìm thấy chứa nhiều hoạt chất có khả năng kháng oxy hoá cao như các flavonoid (rutin, quercetin, moracetin, quercitrin và isoquercitrin), phenolic acid, flavonol, anthocyanin. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng chiết xuất từ cây dâu tằm có khả năng ức chế được enzyme tyrosinase, một trong những enzyme quan trọng xúc tác quá trình sản sinh melanin. Cho đến nay, các công trình nghiên cứu đã công bố về thành phần hóa học cũng như tác dụng sinh học của lá cây dâu ở Việt Nam (Morus alba L. Đề tài này thực hiện ứng dụng và đánh giá hiệu quả trong việc xây dựng một số chế phẩm từ cao chiết cành dâu tằm.

Trong luận văn này, cành dâu tằm sẽ được nghiên cứu ở hai nội dung chính: chiết xuất cành dâu tằm và ứng dụng chiết xuất vào các chế phẩm chăm sóc cá nhân. vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Phân loại khoa học cây dâu tằm. Hàm lượng các hợp chất flavonoid có trong lá dâu tằm.

Hàm lượng flavonol glycoside có trong lá dâu tằm. Nồng độ ức chế tyrosinase của các hợp chất từ cành cây dâu tằm. Thành phần - định lượng công thức nền kem và chứa chiết xuất vỏ quả cam. Thành phần và định lượng công thức nhũ tương chứa chiết xuất quả táo dại.

Công thức serum chứa chiết xuất vỏ quả lựu. Công thức kem dưỡng chứa chiết xuất lá dâu tằm. Công thức kem dưỡng chứa chiết xuất cành dâu tằm. Một số chế phẩm chứa chiết xuất dâu tằm.

Thông số đo tyrosinase. Công thức chiết xuất rễ dâu tằm trong sản phẩm thương mại. Công thức nền serum. Tiêu chí đánh giá cảm quan.

Thang điểm đánh giá cảm quan. Đặc điểm của cao chiết lõi cành dâu tằm. Giá trị IC50 ức chế tyrosinase trên nấm của các công thức phổ biến. Công dụng các thành phần trong chiết xuất lõi cành dâu tằm.

Khảo sát dung môi phân tán cho công thức dịch chiết (g). Khảo sát khối lượng thành phần công thức dịch chiết (g). Khảo sát nồng độ tác nhân phân tán (g). Khảo sát nồng độ Propylene Glycol.

Đặc điểm của cao chiết lõi cành dâu tằm lỏng. Thành phần dịch chiết lõi cành dâu tằm trung gian. Đặc điểm của dịch chiết lõi cành dâu tằm trung gian. Điều kiện theo dõi đánh giá độ bền dịch chiết lõi cành dâu tằm.

Công thức nền serum. Đặc điểm nền serum. Ảnh hưởng của nồng độ chiết xuất đến nền serum. Kết quả khảo sát độ bền cho mẫu serum 3 .65 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.

Lá, quả và rễ dâu tằm. Cấu trúc da. Cấu trúc biểu bì da. Biểu diễn sơ đồ cấu trúc của lớp sừng cho thấy vị trí của các miền phân cực và lipid.

Lõi cành dâu tằm sau khi xử lí sơ bộ. Quy trình chiết cao tổng từ cành dâu tằm. Quy trình thực hiện đo tyrosinase. Không gian màu CIE L*a*b*.

Thang đo màu da. Quy ước sử dụng serum ở vùng da dưới của cẳng tay. Tổng hàm lượng polyphenol của 3 mẫu cao chiết. Giá trị IC50 khả năng kháng gốc tự do DPPH của cao chiết lõi cành dâu tằm và ascorbic acid.

Khả năng ức chế enzyme tyrosinase của cao chiết lõi cành dâu tằm. Khả năng ức chế enzyme tyrosinase của chiết xuất F12. Giá trị IC50 khả năng ức chế enzyme tyrosinase. Khả năng ức chế enzyme tyrosinase của F12 và MRE.

Khảo sát độ bền mẫu F12 trong 4 tuần ở các điều kiện môi trường. Hiệu quả làm trắng sáng của serum trên da tình nguyện viên. TỔNG QUAN Tất cả các bộ phận của dâu tằm bao gồm rễ, quả, cành và lá đều tầm quan trọng lớn trong y học cổ truyền. Ngày nay, hoạt tính ức chế tyrosinase và giảm hàm lượng melanin của chiết xuất từ dâu tằm đã được báo cáo thông qua một số nghiên cứu.

Từ đó, chiết xuất dâu tằm trở thành nguyên liệu thiên nhiên đầy hứa hẹn trong việc ứng dụng như một tác nhân làm trắng sáng da trong các chế phẩm mỹ phẩm. Giới thiệu về cây dâu tằm Dâu tằm (Morus alba L.) phân bố rộng rãi ở nhiều vùng khí hậu, địa hình và thổ nhưỡng, từ các vùng ôn đới đến cận nhiệt. Từ xa xưa, dâu tằm được biết đến là nguồn thức ăn chủ yếu cho sâu tằm và quả là một loại thực phẩm bổ dưỡng. Đồng thời, các bộ phận của cây dâu bao gồm lá, thân, rễ, vỏ, quả đều được chứng minh là có lợi đối với sức khỏe và trở thành những vị thuốc trong y học cổ truyền để điều trị sốt, bảo vệ gan, cải thiện thị lực, hỗ trợ thải độc nước tiểu và giảm huyết áp [1].

Phân loại khoa học Cây dâu tằm còn có tên khác là dâu cang (H`mông), tang, mạy mọn (Tày), nằn phong (Dao), tầm tang,. Dâu tằm được Carl Linnaeus mô tả khoa học đầu tiên năm 1753. Phân loại khoa học được trình bày theo Bảng 1. Phân loại khoa học cây dâu tằm Giới Plantae Ngành Magnoliophyta Lớp Magnoliopsida Bộ Urticales Họ Moraceae Chi Morus L.

Loài Morus alba L. Đặc điểm thực vật - Rễ: Rễ cây ăn sâu và rộng 2 – 3 m, phân bố nhiều ở tầng đất 10 – 30 cm và rộng theo tán cây [3] - Thân: Cây dâu có thân nhỏ, có thể cao đến 7 m khi phát triển lâu năm. Do được trồng để thu hái lá nên cây thường cao 2 – 3 m [4]. Cành mềm, lúc non có lông, sau nhẵn và có màu xám trắng.

Vỏ thân có nốt sần và mủ trắng như sữa. - Lá: Lá cây mọc so le, hình bầu dục hoặc chia thành ba thùy, có lá kèm, đầu lá nhọn hoặc hơi tù, mép lá có răng cưa to. Lá rụng hằng năm vào mùa đông [5]. - Hoa: Hoa đơn tính cùng gốc.

Hoa đực mọc thành bông có 4 lá đài, 4 nhị. Hoa cái cũng mọc thành bông hay thành khối hình cầu, có 4 lá đài. - Quả: Quả có chiều dài 1 - 2 cm, đường kính 7 – 10 mm. Quả kép hình trụ do nhiều quả bế tạo thành, bọc trong lá đài, mọng nước, khi chín màu đỏ rồi chuyển sang tím sẫm [5].

Quả có vị ngọt, hơi chua. Dâu tằm là cây ưa ánh sáng, khoảng nhiệt độ thích hợp từ 25 đến 32oC. Ở nhiệt độ trên 40oC hoặc dưới 12oC, cây khó sinh trưởng. Mùa ra hoa vào tháng 4 – 5 và ra quả vào tháng 5 – 7 [3].

Thành phần hóa học Hình 1. Lá, quả và rễ dâu tằm Năm 2010, Lee-Wen Chang cùng các cộng sự đã tiến hành khảo sát khả năng kháng oxy hóa và ức chế enzyme tyrosinase của dịch chiết cành dâu tằm với dung môi EtOH tuyệt đối. Sau khi tiến hành sắc ký lỏng hiệu năng cao để định tính phenolic và nhận thấy rằng chiết xuất có chứa các hợp chất: maclurin (1), resveratrol (2), rutin (3), isoquercitrin (4) 2 đã được chứng minh là có khả năng chống oxy hóa và ức chế tyrosinase từ các nghiên cứu trước đó [6]. Công thức phân tử của các hợp chất (1) Maclurin; (2) Resveratrol; (3) Rutin; (4) Isoquercitrin Năm 2016, Long Zhang cùng các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu các hợp chất từ cành cây dâu tằm (Morus alba L.) thu mua tại tỉnh An Huy, Trung Quốc.

Thông qua việc giải thích dữ liệu phổ ESI-MS và NMR, đã xác định được các hợp chất có hoạt tính ức chế tyrosinase như morachalcone A (5), 2,4-dihydroxybenzoic acid (6), steppogenin (7), 2,4,2’,4’-tetrahydroxy-chalcone (8), oxyresveratrol (9), morusin (10), kuwanon C (11), 5,7,2’,4’-tetrahydroxy-3-methoxyflavone (12), moracin D (13), eriodictyol (14), p-coumaric acid (15), moracin M (16), moracin J (17) và moracin B (18) [7]. Công thức phân tử của các hợp chất (5) Morachalcone A; (6) 2,4-dihydroxybenzoic acid; (7) Steppogenin (8) 2,4,2’,4’-tetrahydroxy-chalcone; (9) Oxyresveratrol; (10) Morusin; (11) Kuwanon C; (12) 5,7,2’,4’-tetrahydroxy-3-methoxyflavone; (13) Moracin D; (14) Eriodictyol; (15) p-coumaric acid; (16) Moracin M; (17) Moracin J; (18) Moracin B Cùng năm 2016, Bùi Thị Minh Nguyệt và các cộng sự đã phân lập thành công những hợp chất có hoạt tính ức chế tyrosinase từ dịch trích EtOAc của cành cây dâu tằm (Morus alba L.) thu hoạch ở tỉnh Đồng Tháp, Việt Nam. Thông qua việc phân lập bằng sắc ký cột silica gel, sử dụng các phương pháp phân tích quang phổ và hóa lý, những hợp chất được xác định là mulberrofuran G (19), prenylated flavonoid - kuwanon G (20). Trong đó, kuwanon G thu được với hàm lượng cao nhất (58 mg/6 kg NLK) [8].

Công thức phân tử của các hợp chất (19) Mulberrofuran G; (20) Kuwanon G Năm 2006, W. Liu và các cộng sự tại Đại học Chiết Giang - Trung Quốc đã xác định được các thành phần chính trong chiết xuất vỏ cành dâu là flavonoid, phenol, saccharide và flavonoid glycoside. Đồng thời xác định hàm lượng của 1- deoxynojirimycin (DNJ), một loại đường aza, trong vỏ cành dâu tằm là 5 mg/g bột vỏ (21) [9]. Công thức phân tử của hợp chất (21) Deoxynojirimycin Bên cạnh đó, trong cành dâu tằm còn có chứa các flavonoid như morin (22), dihydromorin (23), dihydrokaempferol (24), mulberrin (25) [4].

Công thức phân tử của các hợp chất (22) Morin; (23) Dihydromorin; (24) Dihydrokaempferol; (25) Mulberrin Năm 2000, V.Chari cùng các cộng sự của mình đã xác định hợp chất mulberrin (26) trong dịch chiết cành dâu tằm. Đồng thời, xác định mulberrin (IC50 = 0,5 µg/mL) là một hợp chất có hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase cao gấp 11 lần so với chứng dương kojic acid (IC50 = 5,82 µg/mL ) và 130 lần arbutin (IC50 = 65,2 µg/mL ) [10]. Công thức phân tử của hợp chất (26) Mulberrin 7 Năm 2017, Wen Al cùng cộng sự cũng đã phân lập được các hợp chất mulberroside A, mulberroside E, mulberroside F từ việc chiết xuất cành dâu tằm trong EtOH 60 % (v/v) [11].