MỞ ĐẦU Nƣớc Việt Nam chúng ta nằm trong vùng nhiệt đới cho nên những điều kiện khí hậu nhƣ nhiệt độ, lƣợng mƣa, ánh sáng…và hơn hết điều kiện thổ nhƣỡng đặc trƣng thích hợp cho nhiều loài thực vật có giá trị tồn tại và phát triển. Đó là nguồn tài nguyên sinh học quý giá, thuộc loại tài nguyên tái tạo đƣợc. Từ thời xa xƣa cho đến xã hội loài ngƣời hiện nay đều khai thác nguồn tài nguyên này để làm thực phẩm, thuốc chữa bệnh, các vật liệu cũng nhƣ nhiên liệu cho cuộc sống thƣờng ngày. Lô hội là một loại thực vật đƣợc sử dụng nhiều y học cổ truyền thuộc họ Liliaceae.
Hơn 360 loài lô hội đƣợc biết đến, trong đó loài Aloe vera Linne.var Sinensis Beger tức cây lô hội lá nhỏ là loài duy nhất đƣợc tìm thấy ở Việt Nam [4]. Lô hội có hai phần chính, phần lá xanh bên ngoài chứa phần lớn các hợp chất anthraquinon, đƣợc sử dụng nhƣ một loại thuốc xổ và thuốc tẩy nhẹ; phần thứ hai là một lớp gel màu sáng đƣợc dùng làm thực phẩm, chữa trị vết bỏng nhiệt hay các vết thƣơng khác [18, 22]; trị viêm da hay các vết thƣơng do côn trùng cắn [13, 19]; viêm khớp, mụn trứng cá, bệnh gout [7]; hen suyễn, bệnh do nấm Candida, chứng mệt mỏi mãn tính, eczema, viêm loét, rối loạn tiêu hóa [19, 27, 37]. Hợp chất β- sitosterol là một đƣợc tìm thấy nhiều trong thực vật trong đó có cả cây lô hội, nó là hợp chất phi dinh dƣỡng hay còn có tên là hóa chất thực vật, với các chức năng cơ bản giống nhƣ cholesterol trong động vật nhƣ điều chỉnh tính lƣu động của màng tế bào thực vật và các chức năng khác trong thực vật. Các hoạt động chức năng gan (GDP, GOP) có thể đƣợc cải thiện với β-sitosterol [39], và điều này có thể làm giảm ung thƣ tuyến tiền liệt và tăng trƣởng tế bào ung thƣ ruột kết [7, 12].
β- sitosterol cũng đƣợc chứng minh làm ức chế khả năng tăng glucose trong máu trong thí nghiệm trên chuột đƣợc gây bệnh tiểu đƣờng type 2 do streptozotocin gây ra [23]. Do tính chất sử dụng rộng rãi của cây lô hội hiện nay cũng nhƣ tác dụng hữu ích của hợp chất β-sitosterol có trong cây lôi hội, nên nhiều công trình khoa học nghiên cứu về loài cây này. Để góp phần vào việc nghiên cứu nhằm nâng cao giá trị sử dụng của lô hội, chúng tôi chọn đề tài: ―Nghiên cứu tách và định lƣợng β- 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com sitosterol trong cây lô hội và dịch chiết từ cây lô hội‖ và từ đó đƣa ra hƣớng khai thác, ứng dụng loài lô hội này trong lĩnh vực thực phẩm chức năng. Vì vậy, mục tiêu của đề tài nhằm: 1.
Xây dựng quy trình tách và định lƣợng β- sitosterol từ dịch chiết cây lô hội 2. Từ đó đánh giá hàm lƣợng β- sitosterol trong cây lô hội và dịch chiết từ cây lô hội 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN 1. Khái quát về lô hội Aloe vera thuộc họ lô hội (L.chinesis (Haw) Berger), chi Aloe. Chi Aloe là chi quan trọng và đƣợc biết đến nhiều nhất, gồm hơn 400 loài, trong đó chỉ có 4 loài đƣợc sử dụng làm thuốc bổ dƣỡng và chữa bệnh, một số loài có độc tố.
Hai loài đƣợc chú ý nhiều nhất là Aloe Ferox Mill và Aloe Vera [11]. Theo sách ―Cây cỏ Việt Nam‖ của Phạm Hoàng Hộ thì Aloe ở nƣớc ta chỉ có 1 loài là Aloe Vera L.Beger tức là cây lô hội lá nhỏ [4]. Cây lô hội đƣợc tác giả trồng tại vƣờn nhà thuộc tỉnh Nam Định và thu hoạch để làm mẫu nghiên cứu 1.Mô tả thực vật Theo Võ Văn Chi (1991), Đỗ Thanh Hội (1997), lô hội là 1 loại cây mọng nƣớc, sống lâu năm, không có thân hoặc thân rất ngắn, thân ngắn hóa gỗ, lá màu xanh không cuống, mọc sát nhau. Lá dài, dễ gẫy và có gai hai bên mép, trên mặt có những đốm trắng [2, 3].
Lô hội trƣởng thành có lá mập, dài 30-50 cm, rộng 5-10 cm, dày 1-2 cm. Lá lô hội gồm 2 phần: phần vỏ ngoài là lớp xanh, khi cắt ngang chảy ra nhựa màu vàng có mùi hắc, để khô chuyển thành màu đen; phần trong là phần thịt mọng nƣớc ở 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com dạng gel. Hoa nở vào mùa thu và hè, mọc thành chùm dài màu vàng lục hoặc phớt hồng. Quả nang có hình bầu dục, lúc đầu có màu xanh, sau chuyển sang vàng.
Ở Việt Nam, lô hội thƣờng đƣợc trồng làm cảnh; lá, hoa và rễ đƣợc dùng làm thuốc. Vỏ ngoài và lớp gel của cây lô hội 1.Sự phân bố Chi Aloe Vera có khoảng hơn 400 loài trên thế giới, phân bố ở vùng nhiệt đới Châu Phi, Madagasca và Ả Rập. Ở nƣớc ta cây lô hội đƣợc trồng nhiều nhất ở các tỉnh phía nam và ven biển miền Trung nhƣ Bình Thuận, Ninh Thuận. Lô hội là cây có biên độ sinh thái khá rộng, thích nghi với nhiều loại đất, kể cả đất cát pha hoặc chỉ có cát.
Chúng chịu hạn và khô nóng rất giỏi vì chúng có khả năng tồn trữ nƣớc trong lá, sinh trƣởng phát triển mạnh trong điều kiện chiếu sáng đầy đủ và ra hoa quả nhiều. Thành phần hóa học của lô hội Có rất nhiều nghiên cứu tập trung phân lập các hợp chất trong Aloe vera và kiểm tra các đặc tính dƣợc phẩm của chúng. Aloe vera gel đƣợc báo cáo chứa chủ yếu các glycoprotein, anthraquinones, saccharides và chất có trọng lƣợng phân tử thấp [33]. Các hợp chất anthraquinoes đƣợc nhận dạng trong lô hội là aloin, aloe emodin, balaloin và emodin (bảng 1.1) với các cấu trúc thể hiện trong hình 1.
4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.Thành phần hoá học của cây Lô hội Nhóm chất Hợp chất Anthraquinones/ Aloe-emodin, aloetic axit, anthranol, aloin A và B (hay đƣợc anthrone gọi chung là barbaloin), isobarbaloin, emodin, và este của axit cinnamic Carbohydrate Mannan tinh khiết, Mannan acetyl hóa, Gluco mannan acetyl hóa, gluco galacto mannan, galactan, galacto galacturan, arabino galactan, galacto gluco arabino mannan, chất pectic, xylan, và cellulose Chromones 8-C-glucosyl-(2'-O-cinnamoyl)-7-O-methylaloediol A, 8-C- glucosyl-(S)-aloesol, 8-C-glucosyl-7-O-methyl-(S)-aloesol,8- C-glucosyl-7-O-methylaloediol, 8-C-glucosyl noreugenin, iso aloeresin D, isorabai chromone, và neoaloesin. Enzyme Alkaline phosphatase, amylase, carboxypeptidase, catalase, cyclooxidase, cyclooxygenase, lipase, oxidase, carboxylase phosphoenolpyruvate, và superoxide dismutase Khoáng chất vô cơ Canxi, clo, crom, đồng, sắt, magiê, mangan, kali, phốt pho, natri, kẽm Vitamin B1, B2, B6, C, E, và axit folic Chất khác, bao gồm Arachidonic acid, acid γ-linolenic, steroid (campesterol, cả các hợp chất hữu cholesterol, β-sitosterol, triglycerides, triterpenoid, cơ và chất béo gibberellin, lignin, kali sorbat, axit salicylic, axit uric, β- carotene, và choline, acid ascorbic. Axit amin Alanine, arginine, axit aspartic, axit glutamic, glycine, histidine, hydroxyproline, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, threonine, tyrosine, và valine Protein Lectin và chất tƣơng tự lectin Saccharides Mannose, glucose, L-rhamnose và aldopentose 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Cấu trúc của các hợp chất anthraquinone tìm thấy trong gel lô hội 1.
Nghiên cứu dƣợc lý của cây Lô hội Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng các polysaccharides trong lô hội có khả năng kiểm soát lƣợng đƣờng trong máu, kích thích sản xuất chất chống oxy hóa của cơ thể và giảm cholesterol. Nó làm giảm lƣợng đƣờng và triglycoside cho bệnh nhân tiểu đƣờng [19, 21, 22,24]. Nƣớc Aloe vera giúp tăng cƣờng hấp thu các chất dinh dƣỡng và duy trì cân bằng lƣợng đƣờng trong máu bằng cách cải thiện hoạt động tiêu hóa. Aloe vera có thể tăng cƣờng tác dụng các loại thuốc hoặc các chế phẩm thảo dƣợc đƣợc sử dụng với insulin cho bệnh đái tháo đƣờng [36].
Nghiên cứu ảnh hƣởng của Aloe vera lên đƣờng huyết và lipid đã cho thấy kết quả khác nhau trên các mô hình động vật khác nhau. Trong mô hình động vật gặm nhấm, kiểm soát mãn tính của Aloe vera với alloxan (chất phá hủy tế bào beta của tuyến tụy - nơi tiết ra insulin) dẫn đến giảm đƣờng huyết ở chuột mắc bệnh tiểu đƣờng. Mức độ insulin trong máu, huyết tƣơng lúc đói và làm giảm nồng độ cholesterol, triglycerid và acid béo tự do trong huyết tƣơng, gan và thận của chuột bị tiểu đƣờng [23, 26, 31]. 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Trong nghiên cứu thử nghiệm của Kim và cộng sự, tác dụng trị đái tháo đƣờng của Aloe vera gel đã đƣợc nghiên cứu trên chuột bệnh béo phì (DIO).
Uống gel giảm nồng độ đƣờng trong máu đến mức độ bình thƣờng, giảm đáng kể insulin huyết tƣơng, và hạ mức chất béo trung tính trong gan và huyết tƣơng của chuột DIO [24]. Năm 2006, Tanaka Mvà cộng sự thuộc phòng thí nghiệm nghiên cứu Sinh Hóa, Kanagawa, Nhật Bản trong nghiên cứu đánh giá tác dụng chống tăng đƣờng huyết của Aloe Vera đã tách đƣợc một số hợp chất từ gel. Trên cơ sở dữ liệu quang phổ, các hợp chất này đƣợc xác định thuộc nhóm phytosterol gồm lophenol, 24 -methyl-lophenol, 24-ethyl- lophenol, cycloartanol, và 24 - methylene – cycloartanol [35]. H CH3 H2C CH3 H H3C H H3C H3C H CH3 H CH3 H H H H HO HO H H H H3C lophenol 24 -methyl- lophenol CH3 CH3 H3C H3C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 HO HO H CH3 H3C CH3 24 - ethyllophenol cycloartanol CH2 H3C CH3 CH3 CH3 OH H CH3 H H3C CH3 24 - methylene – cycloartanol Hình 1.
Các hợp chất phytosterol có trong gel lô hội 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Tổng quan về β-sitosterol β-sitosterollà một phytosterol, khối lƣợng mol phân tử 414,718g/mol trong thiên nhiên thường ở dạng ester ho ặc glycoside (hai da ̣ng này dễ hòa tan ho ̛n), hoặc ở dạng đơn hay phố i hơ ̣p với các phytosterol khác. β-sitosterol có cấu trúc hoá học tƣơng tự nhƣ cholesterol. β-sitosterol có màu trắng, dạng tinh thể và có mùi đặc trƣng, không tan trong nƣớc nhƣng tan trong ancol [8].
β-sitosterolcũng đƣợc tìm thấy trong các loài lô hội, nó có cấu trúc hoá học tƣơng tự cholesterol, trong phân tử có chứa 1 liên kết đôi rất dễ bị oxi hoá từ đó đƣợc đặc trƣng bởi đặc tính chống ung thƣ và chống xơ vữa. Nó có tác dụng làm giảm cholesterol trong máu do phong toả sự hấp thu cholesterol, kích thích chức năng miễn dịch, kiểm soát sự tăng sinh tế bào. Ngoài ra, β-sitosterol còn làm giảm lƣợng đƣờng trong máu và là tác nhân kháng khuẩn, kháng vi rút và kháng nấm. β- sitosterol có nhiều trong giới thực vật và đã đƣợc tìm thấy trong các loại hạt, quả bơ, hạt bông, lúa mì [8, 15, 29, 32].
β-sitosterolcòn là một trong những thành phần chính của một số loại thảo dƣợc, nó có tác dụng kiểm soát hàm lƣợng cholesterol, giảm hoạt động của tế bào ung thƣ, thúc đẩy sức khoẻ tuyến tiền liệt, tăng khả năng miễn dịch trong cơ thể ngƣời. β-sitosterol cũng đã đƣợc xác định bằng phƣơng pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao từ một số loại thảo mộc và dầu thực vật [20].