CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Hiện nay, việc chiết tách các hợp chất màu từ thực vật ngày càng được nghiên cứu sâu rộng. Chất màu tự nhiên được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhất là công nghiệp thực phẩm. Một số nhóm chất màu thường xuyên được sử dụng trong thực phẩm có thể kể đến như: chlorophylls, anthocyanin, flavonoid, carotenoid. Trong đó, carotenoid là nhóm chất màu cho màu từ vàng đến đỏ.
Một trong những chất màu thuộc nhóm carotenoids đang rất được quan tâm và nghiên cứu đó là crocin. Tổng quan về cây dành dành 1. Đặc điểm thực vật học Dành dành (Gardenia jasminoides) hay còn gọi là Sơn chi tử, chi tử, thủy hoàng chi,. là một loại cây bụi thường xanh và cây thân gỗ nhỏ cao từ 1-15 m tùy thuộc vào giống.
Lá của chúng mọc đối hay thành vòng 3 đến 4 lá, lá dài từ 5-50 cm và rộng từ 3-25 cm, có màu lục thẫm và bóng mặt với kết cấu giống như da thuộc. Các hoa mọc thành cụm nhỏ. Có màu trắng hay vàng nhạt, với tràng hoa hình ống có 5-12 cánh hoa, đường kính 5-12 cm, mọc đơn điệu trong vòm lá. Tùy thuộc vào giống mà hoa có thể mọc đơn hoặc đôi.
Loại cây này ra hoa từ khoảng giữa mùa xuân đến giữa mùa hè và nhiều loài có mùi thơm rất mạnh (Chen Tao, 2011). Quả có dạng hình trứng, có màu cam, có chiều dài 1.8 cm, chứa nhiều hạt bên trong. Tốc độ tăng trưởng trung bình. Dành dành có hơn 200 giống loài, nhưng có 2 giống quan trọng nhất.
Đó là Gardenia jasminoides Ellis (có nguồn gốc từ Trung Quốc), với nhiều giống khác, và Gardenia thunbergia L.f, (dành dành trắng, nguốn gốc ở Nam Mỹ), thường được trồng bằng hạt hoặc ghép cành. Một số loài cây thân gỗ là loài đặc trưng của Hawaii, không tìm thấy nơi nào khác: Gardenia mannii, G. Trước đây, chúng đã được tìm thấy trên các vùng đất khô cạn ở khu vực chính của Hawaii, ngoại trừ Kaua‘I, nhưng bây giờ chúng hiếm hoặc đang bị đe dọa (Kent D. Kobayashi và Andrew J.
2 do an Hình 1. Hoa và quả dành dành 1. Phân loại khoa học Bảng 1. Phân loại thực vật học (Kent D.
Kobayashi và Andrew J. Kaufman, 2006) Phân loại khoa học Tên Giới Plantae Ngành Magnoliophyta Bộ Gentianales Họ Rubiaceae Chi Gardenia Loài G. Phân bố và sinh thái Cây dành dành được trồng ở các tỉnh đồng bằng và trung du nước ta, miền Nam Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản… Một số còn được trồng ở Ấn Độ và Nam Phi. Dành dành là cây của vùng lục địa Đông Nam châu Á, mọc hoang ở nhiều nước.
Dân gian hay làm cảnh trước sân nhà hoặc hai bên lối đi, hoa dành dành có mùi thơm nhẹ nhàng dễ chịu nên được ưa thích. Lá có thể thu hoạch quanh năm. Quả thu hoạch từ tháng 8 đến tháng 10 khi chín già, ngắt bỏ cuống rồi phơi hoặc sấy khô. Kobayashi và Andrew J.
Kaufman, 2006) 3 do an Chúng sinh trưởng trên các loài đất ẩm, có sự tưới tiêu tốt, độ pH của đắt từ 5-5. Cây trồng ở nơi nhiều bóng râm nặng, lá sẽ dài và yếu. Cây trồng tốt nhất ở khu vực mát mẻ, đất trồng không có trùng (giun). Mức chất hữu có có thể tăng lên với sự bổ sung than bùn, vỏ cây và phân hữu cơ, pH đất thích hợp là điều cần thiết vì nó ảnh hưởng đến sự sẵn có của các nguyên tố khoáng chất.
Độ pH của đất trên 6.0 làm tăng khả năng thiếu vi chất dinh dưỡng, đặc biệt là sắt. Dành dành có khả năng chịu mặn thấp và sức chịu đựng sức gió vừa phải. Ở hầu hết các khu vực có độ cao thấp ở Hawaii, hoa dành dành nở vào cuối mùa xuân và đầu mùa hè. Nhiệt độ ban đêm nơi cây được trồng ảnh hưởng đến sản xuất hoa.
Nhiệt độ ban đêm 60–62°F cho kết quả nở gần như liên tục nếu cây ở trong tình trạng khỏe mạnh và phát triển tốt. Nếu nhiệt độ ban đêm thấp hơn nhiệt độ này, sự tăng trưởng sẽ giảm và lá có khả năng trở thành màu vàng xanh (Kent D. Kobayashi và Andrew J. Thành phần hóa học của hạt dành dành Một số thành phần hóa học của dành dành đã được phân tách và biểu thị đặc trưng, bao gồm iridoids, iridoid glucoside, triterpenoid, acid hữu cơ và các hợp chất dễ bay hơi.
Geniposide, genipin, gardenoside, crocin và iridiod là các hợp chất hoạt tính sinh học chính được tìm thấy trong dành dành. Ví dụ, năng suất của geniposide đạt 10.9% theo một số điều kiện khai thác. Theo cấu trúc hóa học của chúng, các hợp chất này có thể được phân loại thành bốn loại, đó là iridoids, carotenoid, flavonoid và terpene (Cai và cộng sự, 2014). Trong số những loại được xác định, loại phổ biến nhất là carotenoid và iridoid (Chen và cộng sự, 2007).
Thành phần khác có trong hạt dành dành là các hợp chất dễ bay hơi chủ yếu trong tinh dầu của dành dành là các acid béo, ketone, aldehyde, ester, rượu và các dẫn xuất thơm. Do nhiệt độ và thời gian xử lý khác nhau, tinh dầu từ dành dành chứa các thành phần khác nhau và tỷ lệ các hợp chất dễ bay hơi. Ngoài ra, các thành phần không ổn định như iridoid có thể được chuyển đổi một phần thành các thành phần dễ bay hơi trong quá trình xử lý nhiệt độ cao (Wenping Xiao và cộng sự, 2016). Các hợp chất phổ biến khác là iridoid và iridoid glycoside: chứa rất nhiều trong hạt dành dành, bao gồm genipin, geniposide và gardenoside.
Hàm lượng của iridoid glycoside có thể thay đổi từ các vùng khác nhau vào khoảng 5-6%. Một sô nghiên cứu định lượng thành phần của geniposide bao gồm 68 mẫu tương ứng từ các vùng khác nhau ở Trung Quốc và Hàn Quốc (Wenping Xiao và cộng sự, 2016). 4 do an Bảng 1. Định lượng hóa học của một số hợp chất trong hạt dành dành (Wenping Xiao và cộng sự, 2016) Định lượng Thành phần 56.27 µg/mg Geniposidic acid 0.39 µg/mg Chlorogenic acid Theo bảng 1.2, hạt dành dành còn có các hợp chất terpenoid: bao gồm secoiridoid và monoterpenoid.
Terpenoid, đặc biệt là một lượng nhỏ carbon nguyên tử, tồn tại trong dầu dễ bay hơi. Khai thác và trích ly phương pháp của terpenoid chủ yếu giống như trong iridoid (Wenping Xiao và cộng sự, 2016). Ngoài ra, hạt dành dành còn có hợp chất phenol: một số acid phenolic được xác định trong dành dành là 3,5-di-O-caffeoyl-4-O-(3-hydroxy-3-methyl) glutaroylquinic acid, 3,5- di-O-caffeoylquinic acid, 4-O-sinapoyl-5- O-caffeoyl-quinic acid, and chlorogenic acid. Công dụng của hạt dành dành 1.
Chất tạo màu Dành dành là một chất màu thực phẩm tự nhiên tuyệt vời, màu vàng dành dành thể hiện tính chất hòa tan tốt trong nước và do đó có thể được sử dụng làm chất tạo màu. Hơn nữa, màu của hạt dành dành không độc hại và ít bị ảnh hưởng bởi việc thay đổi giá trị pH hoặc sự hiện diện của các ion kim loại. Ở Trung Quốc và Nhật Bản, chất tạo màu đã nhận được sự chấp thuận của chính phủ để sử dụng như một phụ gia thực phẩm và do đó được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm. Dành dành được sử dụng rộng rãi như một chất tạo màu tự nhiên ở các nước châu Á.
Các sắc tố vàng này được sử dụng trong các sản phẩm ở Nhật Bản như nước màu, thạch, kẹo và mì, bởi độ hòa tan của chúng trong nước (Yang Chen và cộng sự, 2008). Cải thiện hoạt tính insulin và chống tiểu đường Sự kháng lại insulin dẫn đến bệnh tiểu đường loại 2. Chiết xuất nước từ dành dành cải thiện hoạt tính insulin trong cảm ứng steroid kháng insulin trong chuột với liều lượng tối ưu 5 do an là 20 (mg/kg). Thành phần genipin cải thiện tình trạng kháng insulin, có mối quan hệ chặt chẽ với việc cải thiện tình trạng stress oxy ở gan và rối loạn chức năng ty thể và dấu hiệ suy giảm insulin.
Geniposide còn làm giảm dung nạp glucose bất thường và tăng insulin trong máu, được ghi nhận ở bệnh nhân đái tháo đường loại 2 do tích tụ mỡ. Geniposide cũng được chứng minh có lợi đối với tổn thương mạch máu tiểu đường bằng cách ức chế sự kết dính của bạch cầu đơn nhân với các tế bào nội mô tĩnh mạch rốn của con người, sự biểu hiện của cách phân tử kết dính tế bào gây ra bởi glucose cao. Ngoài ra, người ta còn cho rằng crocetin có thể ngăn ngừa kháng insulin do cảm ứng dexamethansone gây ra bằng cách hạ huyết thanh insulin, acid béo tự do và triglyceride máu (Yang Chen và cộng sự, 2008). Hoạt động kháng viêm Geniposide có tác dụng chống viêm bằng cách giảm biểu hiện của thể Toll-like receptor 4 (là một loại protein đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch, cảm biến để nhận diện nhiễm trùng) bởi lipopolysaccharide (LPS), làm bất hoạt nhân tố hạt nhân κB (NF-κB).
Geniposide có thể xem là một loại thuốc chống viêm có khả năng điều trị chấn thương gan cấp tính, tốn thương phổi cấp tính và viêm vú (Yang Chen và cộng sự, 2008). Hoạt động chống suy nhược Tinh dầu được chiết xuất từ dành dành bằng qua trình trích ly siêu tới hạn, thành phần geniposide được chứng minh có hoạt động chống trầm cảm. Genipin đóng vai trò chống trầm cảm thông qua việc điều chỉnh chu trình glycolysis/ gluconeogenesis TCA và chuyển hóa lipid của gan (Yang Chen và cộng sự, 2008). Ảnh hưởng đến sự lưu thông máu Các chiết xuất dành dành từ nước nóng không kích thích sự gia tăng các tế bào của sự trao đổi mạch máu trong tế bào cơ, nhưng kích thích quá trình chọn lọc tăng sinh tế bào nội mô, mà điều này có thể ngăn ngừa xơ cứng động mạch và tắc nghẽn mạch máu.
Crocetin với nồng độ (25 mg/kg/ngày và 50 mg/kg/ngày, 3 tuần) kiểm soát đáng kể chỉ số huyết áp tâm thu và tăng nồng độ chống oxy hóa và nồng độ chất chuyển hóa oxyde nitric (NO) trong nước tiểu. Người ta kết luận rằng crocetin có tác dụng hạ huyết áp và chống đông máu, có liên quan đến sự gia tăng NO sinh học. Bởi vì, crocetin có thể làm tăng hoạt động tổng hợp NO nội mô, đó được cho là có tác dụng hạ đường huyết (Yang Chen và cộng sự, 2008). Các giá trị sinh học khác Trong y học cổ truyền Trung Quốc, cây dành dành được sử dụng riêng để chữa bệnh bao gồm đau thắt ngực và vàng da (Wenhao Xu và cộng sự, 2016) và đã được sử dụng như một loại thuốc y học cổ truyền Trung Quốc cho các thuộc tính kháng viêm, giảm đau và hạ sốt (Lee IA, 2005).
Hơn nữa, cây dành dành cũng có thể được sử dụng như một loại cây trồng có giá trị kinh tế để bổ sung các chất cho sức khỏe.