Tài liệu Chiết xuất curcumin và tinh dầu nghệ từ củ nghệ vàng việt nam

Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Lêi c¶m ¬n B¶n ®å ¸n nµy ®îc hoµn thµnh t¹i Phßng Ho¸ thùc vËt - ViÖn Hãa C«ng nghiÖp. Víi lßng biÕt ¬n s©u s¾c, em xin bµy tá lßng biÕt ¬n thÇy gi¸o Th.S Vò Hång S¬n - D¹i häc B¸ch Khoa Hµ Näi ngêi ®· híng dÉn vµ giíi thiÖu em lµm nghiªn cøu t¹i ViÖn Hãa häc C«ng nghiÖp, TS Lu Hoµng Ngäc - Phã ViÖn trëng, ViÖn Hãa häc c«ng nghiÖp ngêi ®· tËn t×nh híng dÉn vµ t¹o mäi ®iÒu kiÖn thuËn lîi gióp ®ì em hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n T.S TrÇn B¹ch D¬ng, Th.S. NguyÔnNgäc Thanh, Th.S. NguyÔn ThÞ Hoµi Anh, KS. NguyÔn Mai C¬ng, KS. Lª §¨ng Quang vµ CN. Lª Ngäc Thøc ®· gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n. Em còng xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy gi¸o, c« gi¸o, c¸c b¹n líp Thùc phÈm NhiÖt ®íi K46, bé m«n C«ng nghÖ Thùc pÈm NhiÖt ®íi -ViÖn C«ng nghÖ sinh häc vµ c«ng nghÖ Thùc phÈm - trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi ®· ®éng viªn, khÝch lÖ vµ gióp ®ì t«i trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy. Hµ néi ngµy 30 th¸ng 5 n¨m 2006 Sinh viªn NguyÔn Ngäc Anh Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 1 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam MôC LôC Lời mở đầu và nhiệm vụ đồ án.............................................................2 Chương I: Tổng quan............................................................................3 1.1 Vài nét về cây Nghệ và các sản phẩm từ củ Nghệ vàng................3 1.2 Tinh dầu Nghệ..................................................................................4 1.2.1 Thành phần tinh dầu Nghệ..............................................................4 1.2.2 Hoạt tính của tinh dầu Nghệ ..........................................................7 1.3 Curcumin..........................................................................................8 1.3.1 Thành phần hoá học........................................................................8 1.3.2 Hoạt tính của Curcumin................................................................14 1.4 Công nghệ chiết xuất tinh dầu Nghệ............................................17 1.5 Công nghệ chiết xuất Curcumin...................................................17 Chương II : Đối tượng và phương pháp nghiên cứu........................19 2.1 Đối tượng nghiên cứu.....................................................................19 2.2 Phương pháp nghiên cúư...............................................................19 2.2.1 Chưng cất lôi cuốn hơi nước.........................................................19 2.2.2 Chiết bột Nghệ bằng dung môi hữu cơ.........................................20 2.2.3 Sắc ký bản mỏng...........................................................................21 2.2.4 Sắc ký cột......................................................................................21 2.2.5 Các phương pháp phân tích...........................................................22 Chương III Kết quả thực gnhiệm và thảo luận.................................23 3.1 Chưng cất lôi cuốn tinh dầu Nghệ................................................23 3.1.1 Chưng cát tinh dầu........................................................................23 3.1.2 Phân tích thành phần tinh dầu Nghệ.............................................24 3.1.3 Kết quả và đánh giá.......................................................................25 Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 2 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam 3.2 Phân tích Curcumin và khảo sát cấu trúc...................................27 3.2.1 Phân tích cao dịch chiết Nghệ bằng sắc ký lớp mỏng (TLC)......28 3.2.2 Phân lập Curcumin bằng sắc ký cột (LC).....................................31 3.2.2.1 Sắc ký cột thô.............................................................................31 3.2.2.2 Sắc ký cột tinh............................................................................33 3.2.2.3 Khảo sát cấu trúc và phân tích cấu trúc Curcumin.....................35 3.3 Quá trình triển khai và sản xuất Curcumin tại Viện Hoá công nghiệp....................................................................................................36 Kết luận.................................................................................................47 Tài liệu tham khảo...............................................................................37 Phụ lục...................................................................................................39 Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 3 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHIẾT XUẤT CURCUMIN VÀ TINH DẦU TỪ CỦ NGHỆ VÀNG VIỆT NAM Lêi më ®Çu vµ nhiÖm vô ®å ¸n Nghệ vàng (Curcuma longa L.) thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) phân bố rộng rãi trên khắp các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới, đặc biệt là ở Việt Nam, Trung Quốc, Ấn Độ và vùng Đông Nam Á. Củ Nghệ (Turmeric) là phần thân rễ của loài này đã được sử dụng từ lâu trong nhiều món ăn dân tộc, các loại bột carry và súp như là một loại phẩm màu thực phẩm và gia vị chính. Trong y học dân tộc phương Đông đã phát hiện tính chất giảm đau, chống viêm và diệt trừ khối u của Nghệ và đã áp dụng trong các bài thuốc dân gian nhằm trị viêm loét nội tạng và ung bướu. Với sự phát triển của hóa học hữu cơ và công nghệ Sinh học, đặc biệt là các nghiên cứu về hóa thực vật và sinh học phân tử trên thế giới, Curcumin - hoạt chất chính thu nhận được khi chiết bằng dung môi hữu cơ từ củ Nghệ vàng và nhiều loài Curcuma khác đã được tìm ra và đã được khẳng định hoạt tính kháng viêm và ức chế các khối u thể carcinogen. Từ đó Curcumin đã được chiết xuất, ghi vào dược điển của Merck và áp dung rộng rãi trên thế giới để bào chế thuốc hỗ trợ trong điều trị viêm loét hành tá tràng và hỗ trợ trong điều trị một số bệnh ung thư. Viện Hóa học Công nghiệp đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ chất lượng cao, tiến tới tổ chức sản xuất các sản phẩm từ củ Nghệ ở qui mô công nghiệp. Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 4 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Trong quá trình thực tập tốt nghiệp kỹ sư công nghệ tại phòng Hóa thực vật - Viện Hóa học Công nghiệp, nhằm góp phần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và xây dựng tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm của Trung tâm. Nhiệm vụ nghiên cứu trong đồ án của chúng tôi đã được đề xuất như sau: - Chưng cất tinh dầu từ củ Nghệ vàng Việt Nam; - Phân lập và khảo sát cấu trúc Curcumin từ củ Nghệ vàng; - Nghiên cứu công nghệ chiết xuất curcumin từ củ nghệ vàng Việt Nam; - Xác định thành phần tinh dầu nghệ và hàm lượng curcumin trong sản phẩm; - Sản xuất thử nghiệm lượng nhỏ sản phẩm; - Triển khai sản xuất curcumin trên dây chuyền công suất 500 kg nguyên liệu/mẻ. Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 5 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Chương I: Tổng quan 1.1 Vài nét cây Nghệ và các sản phẩm từ củ Nghệ vàng Nghệ vàng Curcuma Longa L (Curcuma domestica Lour),còn có tên là Khương Hoàng (Rhizoma Curcuma longae). Nghệ là cây thân thảo cao từ 0,6 m đến 1 m, thân rễ phình ra thành củ hình trụ hoặc hơi dẹt, khi bẻ hay cắt ngang có màu vàng cam sẫm. Lá hình trái xoan thon nhọn ở hai đầu, hai mặt đều nhẵn dài tới 45 cm, rộng 18 cm. Cuống lá có bẹ. Cụm hoa mọc từ giữa các lá lên, thành hình nón thừa, lá Bắc hữu thụ khum hình máng rộng, đầu tròn màu xanh lục nhạt, lá Bắc hấp thụ hẹp hơn, màu hơi tím nhạt. Tràng có phiến, cánh hoa ngoài màu xanh lục vàng nhạt, chia thành ba thùy, thùy trên to hơn, phiến cánh hoa trong cũng chia thành ba thùy, hai thùy hai bên đứng và phẳng, thùy dưới hõm thành máng sâu. Quả nang ba ngăn, mở bằng ba van. Hạt có áo hạt [1]. Nghệ được trồng khắp nơi ở các nước Nam Á như Ấn Độ, Indonesia, Campuchia, Lào, Trung Quốc …[1]. Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 6 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Củ nghệ là phần thân rễ của cây đã được sử dụng từ lâu như là một loại phẩm màu thực phẩm và gia vị chính trong nhiều món ăn dân tộc, các loại bột carry và súp [3]. Củ Nghệ được thu hoạch vào mùa thu và mùa đông. Dân gian thường hay đồ hoặc hấp trong 6 đến 12 giờ, sau đó để ráo nước rồi phơi nắng hoặc sấy khô. Nghệ sau khi đã chế biến như vậy thì giữ được lâu hơn và được dùng để làm thuốc [1]. Trong Y học dân tộc phương Đông, tính giảm đau, chống viêm và diệt trừ khối u của Nghệ đã được phát hiện, áp dụng trong các bài thuốc dân gian nhằm điều trị viêm loét nội tạng và ung bướu [3]. Nghệ vàng có vị đắng, tính bình, có tác dụng hành khí, hoạt huyết, làm tan máu đọng và giảm đau. [4]. Dân gian dùng nghệ bôi lên các mụn mới khỏi để đỡ sẹo, nghiền thành bột trộn với mật ong hoặc hoà với nước uống chữa các bệnh đau dạ dày, vàng da, đau bụng sau khi sinh nở [4]. 1.2 Tinh dầu Nghệ 1.2.1 Thành phần tinh dầu Nghệ Củ nghệ Vàng chứa 8 - 10% là nước, 6 - 8 % chất vô cơ, 40-50 % tinh bột [1]. Vào cuối thế kỷ XIX, từ củ Nghệ người ta đã phân lập được tinh dầu (turmeric oil) và chất rắn kết tinh. Chất rắn này là hỗn hợp của một loạt các dẫn xuất Feruloyl, lúc bấy giờ còn gọi các curcuminoid, cách gọi này vẫn được nhiều tác giả sử dụng cho đến ngày nay [1]. Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 7 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Tinh dầu Nghệ thường được thu nhận bằng cách chưng cất lôi cuốn hơi nước trực tiếp từ bột Nghệ, hoặc được chiết bằng các dung môi hữu cơ ít phân cực như n- hexan, ete dầu hoả, … Bằng phân tích sắc ký khí và các phương pháp phân tích cấu trúc hiện đại, thành phần hoá học của tinh dầu Nghệ đã được nghiên cứu và xác định gồm khoảng 20 hợp chất tecpen khác nhau [5]. Dưới đây nêu một số thành phần tiêu biểu đã được phát hiện trong tinh dầu Nghệ. H3C 1,8 - Cineol o mp = 1,5 C bp = 176-177oC nD20= 1,4550 H O H CH2 trans-Caryophyllen bp14 = 129 - 130oC [α]D15 = - 5,2 nD17 = 1,5009 d417= 0,9052 H α - Zingiberen Bp11 = 128 - 130oC αD20 = - 61,7 (CHCl3) α -Curcumen Bp17= 137oC [α]D = -34,3 CH3 H3C O α - Pinen mp = - 50oC bp = 155-156oC d420= 0,86 [α]D23= - 51,5 nD20 = 1,4658 H H β - Bisabolen nD20 = 1,4879 [α]D20= + 75 O O ar- Turmeron bp10 = 159-160oC OH [α]D20= + 82,21 (Ε) −α - Altanton bp =141-142oC [α]D= +1,2 O (Z)-α - Atlanton bp = 141-142oC nD=1,5228 O H Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 1-epi-Cubenol o bp2,5= 170-180 C [α]D30= - 30,6 6S, 7R-Bisabolon bp0,18=120oC [α]D24= -9,7o Dihydro-ar-turmeron bp = 115oC [α]D = +31o Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam O O HO Humulen Bp10 = 123o C Terpinen 4 ol bp = 208-210oC [α]D39 = -36o Curdiol mp = 61 - 62o C [α]D25 = + 26 (CHCl3) H CH(CH3)2 CH3 O O - Cymen mp = 71,54o C bp = 178,15o C β - Sesquiphellandren Bp1 = 90o C [α]D20 = - 3,99 ar - Turmeron HO O O α − Turmeron O β − Turmeron 1.2.2 Hoạt tính của tinh dầu Nghệ Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 9 Curcumenol mp = 119o C [α]D = + 397 (CHCl3) Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Hoạt tính sinh học của các thành phần chính trong tinh dầu Nghệ đã được nghiên cứu từ lâu và được áp dụng trong công nghệ thực phẩm, hương liệu và trong Y học hiện đại [7]. Dưới đây là một số ví dụ tiêu biểu. Tinh dầu Nghệ có tác dụng diệt nấm và sát trùng bệnh nấm, ví dụ Staphylococus và một số chủng vi sinh vật vi sinh vật khác, như chủng Candida [9]. Tinh dầu Nghệ còn có tác dụng giúp tiêu hoá, các tính chất kích thích sự bài tiết mật của các tế bào gan và tác dụng thông mật [7]. Tinh dầu có khả năng thấm qua các màng tế bào, đặc biệt nhạy cảm là vỏ sáp của vi khuẩn lao và các vi khuẩn gây thối rữa [15]. Đặc biệt, các sesquiterpen trong tinh dầu Nghệ có hoạt tính điều khiển vận chuyển oxi huyết, gluco huyết đã được nghiên cứu áp dụng chữa bệnh tiểu đường Typ II [14]. ar-Turmeron có tác dụng làm giảm lượng cholesterol trong máu, hoạt tính này của tinh dầu Nghệ được ứng dụng nhiều trong thực phẩm chức năng [12]. Trong tinh dầu Nghệ, các thành phần hoạt chất đặc trưng Turmeron, ar – Turmeron được quan tâm nhiều nhất [12]. O O O ar - Turmeron α − Turmeron Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 10 β − Turmeron Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Tác giả Phan Tống Sơn và các cộng sự đã nghiên cứu chuyển hoá turmeron thành ar-turmerol [5]. Dưới sự xúc tác của CrO 3/CH3COOH trong CH3COOC2H5 Turmeron chuyển hoá thành ar – Turmeron, hiệu suất 70 % [5]. O O H3CO OCH3 HO O OH Curcumin O O O H3CO ar- turmeron turmeron HO OH Cuối cùng, ar - turmerol được thu nhận từ việc khử nhóm C=O demetoxy-Curcumin của ar-turmeron một cách chọnO lọc Obằng NaBH4/CH3OH với hiệu suất 73 % [5]. HO OH bis-demethoxy-Curcumin HO O H3CO OCH3 O HO O ar - Turmeron Curcumin I 1.3 Curcumin OH ar -Turmerol OCH3 1.3.1 Thành phần hoá học HO O O OH Trong phần chất rắn kết tinh từ dịch chiết của củ Nghệ vàng Curcumin II người ta đã phân lập được Curcumin (1) và một số hợp chất tương tự. Cấu trúc của một số hợp chất tiêu biểu được nêu ra dưới đây. O HO O OH Curcumin III O O H3CO Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN HO 11 Dihidro-curcumin OCH3 OH Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 12 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam OH O O OCH3 H3CO HO OH OCH3 O H3CO HO OH Curcumin dimer I OH OH OCH3 O O H3CO OH OH HO OCH3 OCH3 Curcumin dimer II OH OCH3 O OH OCH3 O OCH3 O OH OH H3CO HO Curcumin dimer III Curcumin là chất kết tinh màu vàng cam, điểm chảy 183 o C, dễ hoà tan trong trong dầu béo. Curcumin không tan trong nước và ete etylic. Tan ít trong etanol và axit axetic băng [11]. Curcumin không tan trong dung dịch nước có pH axit và trung tính, tan được trong môi truờng kiềm (pH>7) [11]. Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 13 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Các tác giả Tonnesen và Karlsen sử dụng sắc ký lỏng hiệu lực cao nghiên cứu cơ chế động học của phản ứng solvat hoá Curcumin, với các khoảng pH từ 1 đến 11. Với pH < 1, dung dịch nước của diferuloylmetan curcumin có màu đỏ, được nhận biết qua sự tạo thành H4A+ (A là Curcumin). Tại pH = 1-7, diferuloylmetan curcumin trong dung dịch ở dạng trung tính H 3A, tan kém trong nước, cho dung dịch màu vàng. Nếu pH > 7,5 thì dung dịch chuyển sang màu đỏ. Có thể phân biệt được sự tồn tại của các ion H2A, HA2-, A3- có các pKa tương ứng là 7,8; 8,5 và 9,0 [23]. H4A+ OH+ HO OCH3 H3CO OH OH H3A HO OH H3CO OCH3 O OH H2AHO OH H3CO OCH3 O O- HA2 O- HO H3CO OCH3 O Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 14 O- Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam A3- O- O H3CO OCH3 - O O Hiện tượng solvat hoá curcumin trong môi trường nước có tính axit hoặc kiềm, có thể giải thích bởi cân bằng dưới đây [11] HO OH H3CO OCH3 O OCH3 O OH H3CO OH H3CO O HO [ OH-] OCH3 O HO [ H +] OH HO OH H3CO O OCH3 O O- Curcumin và các chất màu tương tự bền trong môi trường axit, ở môi trường kiềm các chất này nhanh chóng bị phân huỷ. Trong một nghiên cứu của Tonnesen và Karlsen về sự phân huỷ của curcumin ở pH = 7 ÷ 10 (curcumin ít bị phân huỷ ở giá trị pH = 10,2), sản phẩm của sự phân huỷ được xác định bằng sắc ký lỏng cao áp ( HPLC), sau 5 phút curcumin bị phân huỷ, đầu tiên tạo thành Ferulic axit và feruloyl metan, feruloyl metan nhanh chóng tạo thành sản phẩm ngưng tụ màu đỏ tím. Sản phẩm thuỷ phân của Feruloyl metan là vanillin và axeton, lượng chất tăng khi thời gian kéo dài [23]. Sơ đồ của phản ứng: Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 15 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam O O HO OH OCH3 OCH3 Bøc x¹ OH- S¶n phÈm ng ng tô O O HO HO OH OCH3 OCH3 axit Ferulic Feruloyl metan CHO + O HO OCH3 Vanillin Axeton Trong một nghiên cứu khác của Wang cùng các cộng sự, năm 1997, Curcumin được ủ trong dung dịch đệm photphat 0,1 M, pH = 7,2, ở điều kiện 37°C. Trong vòng 30 phút, 90% curcumin bị phân huỷ, sản phẩm chính là trans - 6- (4 – hydroxy – 3 - methoxyphenyl) - 2,4 – dioxo – 5 - hexenal, sản phẩm phụ là vanilin axit ferulic, feruloyl metan [11]. Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 16 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Trong dung dịch, Curcumin và các chất màu tương tự không bền dưới điều kiện ánh sáng, Curcumin bị phân huỷ tạo thành sản phẩm vòng, như axit vanilic, vanilin, axit ferulic. Do đó, những sản phẩm có chứa curcumin trên thị trường đều được khuyến cáo phải tránh ánh sáng mặt trời [11]. 1.3.2 Hoạt tính của Curcumin Trước đây, các nghiên cứu của curcumin chủ yếu để ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm. Curcumin bền trong thực phẩm khô, tương đối bền nhiệt, do đó được sử dụng làm chất màu cho thực phẩm khô cần xử lý nhiệt [11]. Khi cho vào thực phẩm, curcumin tạo thành muối với các thành phần thực phẩm, dưới dạng citrat. Các thành phần Curcumin thì trơ đối với clo, photphat và cacbonat [11]. Curcumin có tác dụng chống oxi hoá trong thực phẩm, đặc biệt được ứng dụng để chống ôi hoá dầu ăn. Hoạt tính đó có thể được giải thích bởi nhóm hidroxyl liên kết với vòng phenyl ở vị trí para, với vị trí liên kết của 1,5 heptadien,3,5 dion [23]. Nghiên cứu của Reddy và Lokesh (1992) cho thấy, hoạt tính chống oxi hoá của Curcumin gấp 8 lần vitamin E, mạnh hơn chất chống oxi hoá tổng hợp BHT (Butyl Hidroxyl Toluen) [11] Theo một nghiên cứu của Majeed cùng các cộng sự năm 2000, trong dung dịch những chất chống oxi hoá tổng hợp như BHT (Butyl Hidroxyl Toluen, BHA (Butylen Hidroxyl Anizol) không có khả năng hấp thụ các gốc tự do như Curcumin. Đây củng là một trong những cơ chế chống vi khuẩn quan trọng [11] Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 17 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Cơ chế chống oxi hoá dựa trên tác dụng ức chế các enzym peroxy hoá lipit và các enzym thuộc nhóm HIF. Hoạt tính chống oxi hoá, chống lại sự cản trở vận chuyển oxi huyết khi các enzym peroxy hoá lipit hoạt động [20]. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỷ thuật và nhu cầu sử dụng các sản phẩm dược liệu có nguồn gốc thiên nhiên để điều trị bệnh nâng cao sức khoẻ của con người, nhiều hoạt tính sinh học của Curcumin và các chất tương tự trong củ Nghệ vàng đã được nghiên cứu tương đối đầy đủ [11], cụ thể là: Curcumin gây co bóp mật tiết ra chất paratolyl metyl cacbinol làm kích thích quá trình khử độc của gan, do đó Curcumin được sử dụng trong chữa trị bệnh gan [16,17]. Curcumin có tác dụng ngăn cản sự phát triển của vi trùng lao Mycobacterium tuberculsis H37 RV ở nồng độ 1 µg / ml; ức chế Baccilus Subtilis, Candida albicans pyocyaneum và Streptococus hemolyticus [19]. Năm 1991, Huang và các cộng sự đã nghiên cứu cho thấy: Curcumin có khả năng ức chế hoạt động trao đổi chất của biểu bì , bằng cách kìm hãm các enzym thuộc màng não lipoxigenaza và cycloxigenaza. Họ đã chứng minh được rằng, khả năng chống ung thư của Curcumin là do mối liên quan giữa các nhóm carbonyl và olephin [13]. Curcumin đã được áp dụng trong thí nghiệm gây độc tế bào và điều khiển quá trình nhân bản gen [16] Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 18 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam Khả năng chống khối u của Curcumin dựa trên cơ sở ức chế tác nhân NF- κB, ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư [21]. Curcumin có hoạt tính chống đột biến trong nhiều loài động vật và trong quá trình nuôi cấy tế bào [13]. Hoạt tính chống khối u của Curcumin tạm thời được giải thích bởi sự liên hợp của nhóm hidroxyl với vòng phenyl và sự liên hợp của liên kết C = O với liên kết đôi liền kề [13]. Các hoạt tính kích thích thần kinh của Curcumin đã được thí nghiệm trên động vật, dung dịch Nghệ 50 % có tác dụng gây hưng phấn tử cung chuột bạch và chuột nhắt, dung dịch clohydrat cao Nghệ gây co bóp đều đặn tử cung của thỏ, thời gian tác dụng thường kéo dài 5 – 7h [18]. Khi tiêm 5 ml dung dịch clohydrat cao Nghệ vào chó đã gây mê thấy tác dụng xúc tiến sự bài tiết nước mật, nếu tiêm tới 15-20 ml, có thể dẫn đến ngưng hô hấp và hạ huyết áp [18]. Cho đến nay, khi những hoạt tính của Curcumin đã được nghiên cứu một cách sâu sắc, ứng dụng của Curcumin không còn bị bó hẹp trong lĩnh vực thực phẩm nữa mà hướng sử dụng chính là ứng dụng trong y học để điều trị bệnh, cụ thể là: * Điều trị ung thư dạ dày và các bệnh liên quan đến dạ dày. * Điều trị các khối viêm nhiễm. * Điều trị viêm loét hành tá tràng. * Hỗ trợ điều trị bệnh gan ... Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 19 Chiết xuất Curcumin và tinh dầu Nghệ từ củ Nghệ vàng Việt Nam 1.4 Công nghệ chiết xuất tinh dầu Nghệ 1.4.1 Cất lôi cuốn theo hơi nước Cho đến nay tinh dầu Nghệ được thu nhận chủ yếu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước [5,12]. Thành phần và chất lượng tinh dầu Nghệ được đánh giá bởi màu sắc, mùi vị, các chỉ số hoá lý. Kết quả phân tích bằng sắc ký khí mao quản liên hợp khối phổ theo các điều kiện đã được tiêu chuẩn hoá: Chương trình nhiệt độ 40 – 230o C, nhiệt độ buồng bơm mẫu 240oC [18]. Tinh dầu Nghệ thương phẩm thông thường được chưng cất từ tinh dầu Nghệ thô ở nhiệt độ 150 - 160oC, 10 mmHg, có hàm lượng Turmeron trên 37 % và ar - Turmeron trên 38 % [5]. Hiện nay, để nâng cao chất lượng và hiệu suất thu nhận tinh dầu, phương pháp chiết thu nhận tinh dầu bằng CO2 siêu tới hạn đã được nghiên cứu và bước đầu đưa vào áp dụng [13]. Mendes và các cộng sự đã sử dụng SCO 2 với sự hỗ trợ của etanol làm dung môi chiết bột củ Nghệ, kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất thu nhận tinh dầu Nghệ cao nhất khi chiết ở điều kiện nhiệt độ 45 oC và áp suất 300 bar [13]. 1.5 Công nghệ chiết xuất curcumin Trên thế giới, có nhiều phương pháp chiết xuất Curcumin từ củ Nghệ bằng dung môi hữu cơ, tuỳ thuộc vào loài Nghệ làm nguyên liệu và khả năng công nghệ của từng nước. Hiện nay, các công nghệ này vẫn chưa được công bố, các yếu tố công nghệ chủ yếu chỉ được thể hiện qua dư lượng dung môi trong sản phẩm đăng ký với WHO và FAO. Nguyễn Ngọc Anh - ĐH Bách Khoa HN 20