Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện chiết và bảo quản đến hàm lượng polyphenol và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang (aganonerion polymorphum)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM --- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN CHIẾT VÀ BẢO QUẢN ĐẾN HÀM LƯỢNG POLYPHENOL VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA CỦA DỊCH CHIẾT TỪ LÁ GIANG (Aganonerion polymorphum) Giảng viên hướng dẫn : PGS TS. Nguyễn Anh Tuấn TS. Nguyễn Thế Hân Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Trường Mã số sinh viên : 53131859 Lớp : 53 CNTP-1 Khánh Hòa, 06/2015 i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho em xin gửi lời biết ơn chân thành tới Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại Học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm khoa Công Nghệ thực Phẩm, Phòng Đào Tạo, Phòng Công Tác Sinh Viên cùng các đoàn thể trong Trƣờng Đại Học Nha Trang sự tự hào, đƣợc học tập tại trƣờng trong những năm qua. Trong thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm nhờ sự giúp đỡ và tạo điều kiện của các thầy cô trong khoa Công Nghệ Thực Phẩm và các cán bộ phòng thí nghiệm mà em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp của mình. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô, cán bộ khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã giúp đỡ em. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Thế Hân và thầy Nguyễn Anh Tuấn đã trực tiếp hƣớng dẫn và giúp đỡ tận tình và động viên em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Cuối cùng em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và các anh chị Cao học đã giúp đỡ, tạo điều kiện và động viên em trong thời gian qua. Em xin chân thành cám ơn! Khánh Hòa, ngày 15 tháng 6 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Văn Trƣờng ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i MỤC LỤC ............................................................................................................................. ii DANH MỤC HÌNH .............................................................................................................. iv DANH MỤC BẢNG ..........................................................................................................viii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài.......................................................................................1 2. Mục đích của nghiên cứu. ...................................................................................2 3. Ý nghĩa của đề tài nghiên cứu .............................................................................3 4. Đối tƣợng nghiên cứu ..........................................................................................3 5. Nội dung đề tài ....................................................................................................3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN ........................................................................................5 1.1. TỔNG QUAN VỀ LÁ GIANG ........................................................................5 1.1.1. Tên gọi, hình thái .......................................................................................5 1.1.2. Cấu tạo của lá giang ...................................................................................6 1.1.3. Đặc tính sinh thái và địa điểm phân bố lá giang ........................................6 1.1.4. Thành phần hóa học của lá giang ..............................................................6 1.1.5. Ứng dụng của lá giang trong y học và đời sống hàng ngày. .....................7 1.2. Gốc tự do và chất chống oxy hóa .....................................................................9 1.2.1. Gốc tự do ...................................................................................................9 1.2.2. Quá trình hình thành các gốc tự do ............................................................9 1.2.2.1. Chuỗi hô hấp tế bào ............................................................................9 1.2.2.3. Trong hội trứng viêm ........................................................................11 1.2.2.4. Trong quá trình thiếu máu cục bộ và tƣới máu lại ............................11 1.2.2.5. Tác nhân xenobiotic ..........................................................................11 iii 1.2.3. Ảnh hƣởng của gốc tự do tới cơ thể ........................................................12 1.2.4. Chất chống oxy hóa .................................................................................13 1.2.5. Cơ chế hoạt động của các chất chống oxy hóa ........................................14 1.2.5.1 Các chất chống oxy hóa bậc 1: Vô hoạt các gốc tự do ......................14 1.2.5.2. Các chất chống oxy hóa bậc 2: Ngăn chặn sự tạo các gốc tự do ......14 1.2.5.3. Tạo phức với kim loại .......................................................................17 1.2.6. Một số chất chống oxy hóa ......................................................................18 1.2.6.1. Acid ascorbic (Vitamin C) ................................................................18 1.2.6.2. Carotenoid .........................................................................................21 1.2.6.3. Polyphenol ........................................................................................23 1.2.6.4. Một số thực vật có tác dụng chống oxy hóa ...................................24 1.3.Các phƣơng pháp xác định hoạt tính chống oxi hóa ......................................25 1.3.1. Phƣơng pháp xác định trực tiếp hoạt tính chống oxy hóa. ......................25 1.3.1.1. Phƣơng pháp TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity): ......25 1.3.1.2. Phƣơng pháp DPPH(Scavenging ability towards radicals): ...........25 1.3.1.3. Phƣơng pháp ORAC(oxygen radical absorbance capacity): ...........26 1.3.1.4. Phƣơng pháp TRAP (total radical-trapping antioxidant potential): 27 1.3.1.5. Phƣơng pháp FRAP (ferric reducing-antioxidant power): .............27 1.3.2. Phƣơng pháp xác định gián tiếp hoạt tính chống oxy hóa .....................28 1.3.2.1. Phƣơng pháp cân khối lƣợng ..........................................................28 1.3.2.2. Chỉ số peroxide (PV).......................................................................28 1.3.2.3. Chỉ số para-anisidine ........................................................................28 1.3.2.4. Chỉ số acid thiobarbituric (TBA) .....................................................29 1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá rình chiết .......................................................29 iv 1.4.1. Lựa chon dung môi trích ly ....................................................................29 1.4.2. Diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi ...................................29 1.4.3. Độ ẩm của nguyên liệu ...........................................................................29 1.4.4. Nhiệt độ trích ly ......................................................................................30 1.4.5. Thời gian trích ly ....................................................................................30 CHƢƠNG 2 ..............................................................................................................31 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................31 2.1. Nguyên vật liệu và hóa chất ...........................................................................31 2.1.1. Nguyên liệu lá giang ................................................................................31 2.1.2. Hóa chất và thuốc thử ..............................................................................31 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................32 2.2.1. Phƣơng pháp xác định hàm ẩm (phụ lục 1) .............................................32 2.2.2. Quy trình tổng quát thu dịch chiết từ lá giang .........................................32 2.2.3. Thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của nồng độ dung môi chiết ................33 2.2.4 Thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của thời gian chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá giang...........34 2.2.5 Thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá giang...........36 2.2.6. Thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của số lần chiết đến ............................38 2.2.7. Thí nghiệm ảnh hƣởng của phƣơng pháp chiết bằng sóng siêu âm đến hàm lƣợng polyphenol tổng số ....................................................................................39 2.2.8. Thí nghiệm xác định sự thay đổi hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy của dịch chiết lá giang trong quá trình bảo quản ....................41 2.3. Các phƣơng pháp phân tích ...........................................................................42 2.3.1. Xác định hàm lƣợng polyphenol .............................................................42 v 2.3.2. Xác định khả năng khử gốc tự do DPPH .................................................42 2.3.3. Tổng năng lực khử ...................................................................................43 2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu .........................................................................43 CHƢƠNG 3 ..............................................................................................................44 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................................44 3.1. Ảnh hƣởng của nồng độ ethanol đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang. .................................................................44 3.2. Ảnh hƣởng của thời gian chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng ...................... 48 3.3. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số ...................51 3.4. Ảnh hƣởng của số lần chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số .......................56 3.5. Ảnh hƣởng của sóng siêu âm đến hàm lƣợng polyphenol tổng số ....................57 3.6. Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng polyphenol tổng số và hoạt tính chống oxy hóa .............................................................................................................................61 3.7. Ảnh hƣởng của điều kiện và thời gian bảo quản đến hàm lƣợng .....................63 3.8. Ảnh hƣởng của bộ phận trên cây lá giang tới hàm lƣợng polyphenol và khả năng chống oxy hóa trong dịch chiết ........................................................................ 66 CHƢƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ..................................................68 4.1. KẾT LUẬN ....................................................................................................68 4.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ........................................................................................69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................70 PHỤ LỤC ............................................................................................................. 1 PL vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Lá giang tƣơi ............................................................................................... 5 Hình 1.2. Quá trình gây hại của gốc tự do đối với màng tế bào ............................... 13 Hình 1.3. Cấu trúc của Vitamin C ............................................................................. 19 Hình 1.4. Cấu trúc của vitamine E (α-tocopherol) .................................................... 20 Hình 1.5. Một số hợp chất carotenoid ....................................................................... 22 Hình 1.6. Phản ứng giữa DPPH và một số chất chống oxy hóa ............................... 26 Hình 1.7. Đồ thị miêu tả độ giảm phát huỳnh quang theo thời gian ......................... 27 Hình 2.1. Quy trình xử lý và bảo quản nguyên liệu lá giang .................................... 31 Hình 2.2. Quy trình tổng quát thu dịch chiết từ lá giang .......................................... 32 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm sự ảnh hƣởng của dung môi chiết đến hàm ........ 33 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của thời gian chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá ................. 37 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá Error! Bookmark not d Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của số lần chiết đến đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết từ lá ......................... 38 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá ảnh hƣởng của phƣơng pháp chiết bằng sóng siêu âm đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang ................................................................................................. 40 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định sự thay đổi hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy của dịch chiết lá giang trong quá trình bảo quản........ 4141 vii Hình 3.1. Ảnh hƣởng của nồng độ ethanol đến hàm lƣợng polyphenol tổng số của dịch chiết từ lá giang (chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có nghĩa thống kê p< 0,05) ............................................................................................................... 45 Hình 3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ ethanol đến tổng năng lực khử của dịch chiết từ lá ................................................................................................................................ 46 Hình 3.3. Ảnh hƣởng của nồng độ ethanol đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ lá giang (chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có nghĩa thống kê p< 0,05) ................................................................................................................ 47 Hình 3.4. Ảnh hƣởng của thời gian chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số của dịch chiết từ lá giang (chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có nghĩa thống kê p< 0,05) ................................................................................................................ 49 Hình 3.5. Ảnh hƣởng của thời gian đến tổng năng lực khử của dịch ...................... 50 Hình 3.6. Ảnh hƣởng của thời gian chiết đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết từ lá giang (chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có nghĩa thống kê p< 0,05) ................................................................................................................ 55 Hình 3.7. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số của dịch chiết từ lá giang (chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có nghĩa thống kê p< 0,05) ..................................................................................................................... 53 Hình 3.8. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến tổng năng lực khử của dịch chiết từ lá giang ......................................................................................................................... 50 Hình 3.9. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến khả năng khử gốc tự do của dịch chiết từ lá giang (chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có nghĩa thống kê p< 0,05)........................................................................................................................... 51 viii Hình 3.10. Ảnh hƣởng của số lần chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số của dịch chiết từ lá giang (chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có nghĩa thống kê (p< 0,05) .................................................................................................................... 56 Hình 3.11. Ảnh hƣởng của số lần chiết đến hàm khả năng khử gốc tự do của dịch chiết từ lá giang (chữ cái trên cột khác nhau chỉ ra sự khác nhau có nghĩa thống kê p< 0,05) ..................................................................................................................... 57 Hình 3.12. Ảnh hƣởng của sóng siêu âm tới hàm lƣợng polyphenol tổng số của dịch chiết lá giang ............................................................................................................. 58 Hình 3.13. Ảnh hƣởng của sóng siêu âm tới tổng năng lực khử của dịch chiết lá giang .......................................................................................................................... 59 Hình 3. 14. Ảnh hƣởng của sóng siêu âm tới khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết lá giang ..................................................................................................... 60 Hình 3.15. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng polyphenol tổng số .............................. 62 Hình 3.16. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng khử gốc tự do DPPH ............................................................................................................... 62 Hình 3.17. Ảnh hƣởng của điều kiện và thời gian bảo quản tới hàm lƣợng polyphenol tổng số của dịch chiết lá giang ............................................................... 64 Hình 3.18. Ảnh hƣởng của điều kiên và thời gian bảo quản tới khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết lá giang............................................................................... 65 Hình 3.19 Ảnh hƣởng của các bộ phận trên cây lá giang tới hàm lƣợng polyphenol tổng số trong dịch chiết ở nhiệt độ chiết 600C, thời gian chiết ................................. 66 Hình 3.20 hƣởng của các bộ phận trên cây lá giang tới năng lực khử của dịch chiết ở nhiệt độ chiết 600C, thời gian chiết 90 phút, dung môi 50% ethanol. ...................... 67 Hình 3.21 Ảnh hƣởng của các bộ phận trên cây lá giang tới khả năng khử gốc tự do DPPH trong dịch chiết ở nhiệt độ chiết 600C, thời gian chiết 90 phút, dung môi 50% ethanol. ................................................................................................................. 67 ix DANH MỤC BẢNG Trang phụ lục Bảng PL1.1. Hàm lƣợng nƣớc có trong nguyên liệu .............................................2PL Bảng PL2. Đƣờng chuẩn Gallic acid .....................................................................3PL Bảng PL3.1. Hàm lƣợng polyphenol tổng số của dịch chiết từ lá giang ...............4PL Bảng PL3.2. Tổng năng lực khử của dịch chiết từ lá giang ...................................5PL Bảng PL3.3. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết lá giang ....................6PL Bảng PL3.4. Hàm lƣợng polyphenol tổng số của dịch chiết từ lá giang ...............7PL Bảng PL3.5. Tổng năng lực khử của dịch chiết từ lá giang .................................. 8PL Bảng PL3.6. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết lá giang ................... 8PL Bảng PL3.7. Hàm lƣợng polyphenol của dịch chiết từ lá giang ........................... 9PL Bảng PL3.8. Tổng năng lực khử của dịch chiết từ lá giang ................................ 10PL Bảng PL3.9. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết lá giang ................. 10PL Bảng PL3.10. Hàm lƣợng polyphenol của dịch chiết từ lá giang ....................... 12PL Bảng PL3.11. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết lá giang ............... 11PL Bảng PL3.12. Hàm lƣợng polyphenol của dịch chiết từ lá giang ....................... 12PL Bảng PL3.13.Tổng năng lực khử của dịch chiết từ lá giang ............................... 12PL Bảng PL3.14. Khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết lá giang ............... 13PL Bảng PL3.15. Hàm lƣợng polyphenol tổng của dich chiết lá giang ................... 13PL Bảng PL 3.16 Ảnh hƣởng của điều kiện, thời gian bảo quản đến khả năng khử gốc tự do DPPH ..........................................................................................................14PL x DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DPPH 2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl UV-VIS Ultraviolet-visible spectroscopy TEAC Trolox equivalent antioxidant capacity DPPH Scavenging ability towards radicals ORAC Oxygen radical absorbance capacity TRAP Total radical-trapping antioxidant potential FRAP Ferric reducing-antioxidant power TPTZ 2,4,6-tripyridyl-s-triazine AAPH 2,2-azobuis(2-amidinopropane) dihydrochlorinde ROS Reactive oxygen species 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cùng với sự lo ngại của ngƣời tiêu dùng đối với những sản phẩm thực phẩm và dƣợc phẩm bổ sung hóa chất có nguồn gốc tổng hợp, trong những năm gần đây, nhiều nhà khoa học và nhà sản xuất đã chú ý quan tâm đến các sản phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên. Polyphenol từ thực vật là nhóm hợp chất có nhiều họat tính sinh học quý nhƣ chống oxy hóa, chữa bệnh…Lá giang là một loài cây trồng rất phổ biến ở Việt Nam và các nƣớc nhiệt đới. Lá giang đƣợc sử dụng rộng rãi trong các bữa ăn hàng ngày của ngƣời dân Việt Nam. Trong y học dân gian cho rằng lá giang có khả năng hỗ trợ điều trị một số bênh: sỏi thận, chữa viêm đƣờng tiết niệu và có sỏi, chữa đau nhức xƣơng khớp, chữa mụn nhọt...[100]. Tuy nhiên bằng chứng khoa học về khả năng điều trị những bệnh này còn rất hạn chế…Theo nghiên cứu của Sakong tiến hành trên đối tƣợng lá giang thu thập ở Thái Lan thì hàm lƣợng polyphenol và vitamin C trong lá giang chứa một lƣợng rất lớn (polyphenol: 647.05  5.87mg GAE/100g NL khô, 6.92  0.2 mg GAE/100g NL khô) [103], đây là những hợp chất quý và đóng vai trò quan trọng vào quá trình chống oxy hóa. Cho đến nay chƣa có công trình nào công bố về khả năng chống oxy hóa của lá giang trồng tại Việt Nam. Mặc dù về khoa học, lá giang có dƣợc tính cao và đã đƣợc dùng nhƣ một cây thuốc phổ biến ở một số nƣớc nhƣ Thái Lan, Lào…Tuy nhiên ở nƣớc ta loại cây này chỉ mới đƣợc sử dụng làm gia vị [103]. Trên thế giới hiện chỉ có một vài nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa của lá giang đƣợc nghiên cứu. Mặc dù vậy những nghiên cứu này đƣợc thực hiện trên đối tƣợng nguyên liệu ở nƣớc ngoài, ví dụ nhƣ nghiên cứu ở Thái Lan của Pornkamon Sakong và cộng sự mới chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu thành phần của lá giang, hàm lƣợng polyphenol và vitamin C ở một điều kiện tách chiết: 70% ethanol, 300C trong thời gian 5 phút, trong khi đó mỗi loài thực vật thì thành phần các chất trong nó phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu, giống, đất đai…Trong y học dân gian, và đặc biệt là luận án tiến sĩ: Nghiên cứu về thực vật hóa học và một số tác dụng sinh học của cây lá giang (Lê 2 Thế Chính - Đại học Dƣợc Hà Nội) [102] đã cho chúng ta cái nhìn khái quát hơn về loài cây này ở nƣớc ta. Các ứng dụng về việc sử dụng các hoạt chất sinh học từ lá giang để đƣa vào trong sản xuất và đời sống còn hạn chế [100]. Trong khi đó, ngày nay việc ứng dụng các hoạt chất sinh học và sản xuất và bảo quản thực phẩm, cũng nhƣ phục vụ cho y học đang là nhu cầu cấp thiết và có triển vọng cao. Là hƣớng đi mang lại nhiều hiệu quả. Lá giang có khả năng ứng dụng cao, mang lại thu nhập cho ngƣời dân nếu biết cách tận dụng nguồn cây leo này. Xuất phát từ những vấn đề trên cùng với sự hƣớng dẫn của thầy Nguyễn Thế Hân và thầy Nguyễn Anh Tuấn, em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hƣởng của điều kiện chiết và bảo quản đến hàm lƣợng polyphenol và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang (Aganonerion polymorphum)”, nghiên cứu này đánh giá sự ảnh hƣởng của dung môi chiết, điều kiện chiết đến hàm lƣợng polyphenol và khả năng chống oxy hóa của lá giang thu hoạch ở Khánh Hòa. Nghiên cứu này cũng so sánh hàm lƣợng polyphenol và khả năng chống oxy hóa của lá và thân cây giang. Ngoài ra, nghiên cứu cũng cho thấy sự thay đổi của hàm lƣợng polyphenol và khả năng chống oxy hóa trong các điều kiện bảo quản khác nhau. 2. Mục đích của nghiên cứu. - Tìm ra đƣợc điều kiện chiết thích hợp (nồng độ dung môi, nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu…) để thu đƣợc dịch chiết từ lá giang có hàm lƣợng polyphenol và khả năng chống oxy hóa cao. - Đánh giá đƣợc hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá giang thu hái tại Khánh Hóa. - Đánh giá đƣợc sự thay đổi của hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết lá giang trong thời gian bảo quản. - Đánh giá đƣợc hàm lƣợng polyphenol trên các bộ phận lá và thân cây lá giang để tiến hành tách chiết có hiệu quả. 3 3. Ý nghĩa của đề tài nghiên cứu Ý nghĩa khoa học: - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học để khẳng định một số hoạt tính y dƣợc từ thực vật nói chung và cây lá giang nói riêng. - Kết quả của đề tài là cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn trong việc tách chiết các hợp chất chống oxy hóa từ thực vật. - Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp một số dữ liệu khoa học về lá giang. Ý nghĩa thực tiễn: - Kết quả của đề tài là cơ sở để phát triển một số sản phẩm giá trị gia tăng và thực phẩm chức năng từ lá giang. - Thành công của đề tài sẽ góp phần thúc đẩy ngành trồng thảo dƣợc và ứng dụng sinh học thực phẩm từ đó tạo giá trị kinh tế cho xã hội và nâng cao thu nhập cho ngƣời dân. - Tìm ra hƣớng đi mới cho việc trồng và sử dụng lá giang một cách hiệu quả. 4. Đối tƣợng nghiên cứu Lá giang, tên gọi khác: Cây giang chua, dây dang, tên khoa học: Aganonerion polymorphum Pierre, 1906, tên tiếng Anh: Sour-soup creeper, River-leaf creeper. Ở Việt Nam, cây lá giang mọc ở nhiều nơi thuộc các tỉnh miền Trung và vùng đồng bằng sông Cửu Long. Ở Nam Bộ, cây lá giang thƣờng mọc hoang ven sông rạch, trong vƣờn cây, đƣợc dùng làm rau và làm thuốc. Hiện nay, cây lá giang đƣợc trồng làm nguồn rau sạch đặc sản ở một số hộ nông dân. Ngƣời dân Nam Bộ dùng lá giang nấu canh chua, chế biến nhiều món ăn bổ dƣỡng nhƣ xào với thịt gà, cá nƣớc ngọt, thịt bò.... Canh chua lá giang là một món ăn ngon, bổ.[100]. Lá giang đƣợc thu hái tại các vùng quê, đồi núi xung quanh khu vực thành phố Nha Trang (Diên Khánh, Khánh Vĩnh...) 5. Nội dung đề tài - Nghiên cứu ảnh hƣởng của dung môi chiết (ethanol trong nƣớc) đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang. 4 - Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của số lần chiết đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của sóng siêu âm đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của điều kiện và thời gian bảo quản đến hàm lƣợng polyphenol tổng số và khả năng chống oxy hóa của dịch chiết từ lá giang. - So sánh hàm lƣợng polyphenol và khả năng chống oxy hóa của lá và thân lá giang. Trong quá trình thực hiện đề tài này mặc dù em đã cố gắng tìm tòi và học hỏi, do bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô, các chuyên gia và các sinh viên để đề tài có thể đƣợc hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn qu ý thầy cô và các bạn! 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ LÁ GIANG 1.1.1. Tên gọi, hình thái Về tên gọi Lá giang, tên gọi khác: cây giang chua, dây dang, tên khoa học: Aganonerion polymorphum Pierre, 1906, tên tiếng Anh: Sour-soup creeper, River-leaf creeper. Hình 1.1. Lá giang tƣơi 6 Hình thái Lá giang là Dây leo dài 1,5 - 4m, nhẵn, có ít nhựa mủ trắng. Lá có phiến mỏng, hình trái xoan ngọn giáo, đầu nhọn sắc, gốc hình tim hoặc tù ở gốc, mặt trên có màu sáng hơn, dài 3,5 - 10cm, rộng 2 - 5cm. Hoa đỏ hoặc trắng, xếp 2 - 5 cái một thành chùm xim ở ngọn. Quả gồm hai quả đại hình dải, thẳng hay cong, rẽ đôi, màu đen đen, khía rãnh dọc. Hạt dài 3 - 4mm, màu nâu, thuôn, có mào lông mềm màu hung. Cây mọc hoang ở ven rừng, ven suối trong các quần hệ thứ sinh, có khi gặp ở nƣơng rẫy, đồi cây bụi, nơi có nhiều ánh sáng [100]. 1.1.2. Cấu tạo của lá giang Lá giang có cấu tạo tƣơng đối đơn giản. Gồm rễ, thân, lá và hoa quả, là thân dây leo nằm hoặc bám vào các cây bụi khác. 1.1.3. Đặc tính sinh thái và địa điểm phân bố lá giang Ở Việt Nam, cây lá giang mọc ở nhiều nơi thuộc các tỉnh miền Trung và vùng đồng bằng sông Cửu Long. Ở Nam Bộ, cây lá giang thƣờng mọc hoang ven sông rạch, trong vƣờn cây, đƣợc dùng làm rau và làm thuốc. Hiện nay, cây lá giang đƣợc trồng làm nguồn rau sạch đặc sản ở một số hộ nông dân. Ngƣời dân Nam Bộ dùng lá giang nấu canh chua, chế biến nhiều món ăn bổ dƣỡng nhƣ xào với thịt gà, cá nƣớc ngọt, thịt bò.... Canh chua lá giang là một món ăn ngon, bổ. 1.1.4. Thành phần hóa học của lá giang Thành phần hóa học của lá giang phụ thuộc vào giai đoạn sinh trƣởng, vị trí địa lý, môi trƣờng sinh sống. Theo nghiên cứu của viện dữ liệu thực vật Việt Nam: Thành phần dinh dƣỡng trong 100g lá giang tƣơi [101]: Thành phần Khối lƣợng Protein (g) 3,5 Glucid (g) 3,5 Carotein Vitamin C (mg) (mg) 0,6 26 Bảng 1.1 Thành phần hóa học của lá giang tƣơi Nƣớc (g) 85,3 7 1.1.5. Ứng dụng của lá giang trong y học và đời sống hàng ngày. Lá giang đã đƣợc sử dụng làm thức ăn cho ngƣời và động vật từ rất lâu. Ngày nay, lá giang là một phần trong bữa ăn nhƣ sử dụng lá giang làm các món nhƣ canh chua lá giang, cá cơm xào lá giang… Trong y học dân gian: Lá giang là loại rau này có tác dụng giải nhiệt tốt. Có thể giã nát, lấy nƣớc uống. Có nơi dùng lá của cây này giã lẫn với lá khoai lang, chế nƣớc uống chữa ngộ độc sắn (mì). Cây lá giang là cây thuốc dân gian, dùng chữa chứng ăn uống không tiêu, bụng đầy trƣớng, đau dạ dày, đau nhức xƣơng khớp. Cây lá giang dùng ngoài chữa mụn nhọt, lở ngứa ngoài da; dùng làm thực phẩm có vị chua khi chế biến các món ăn (cá, thịt). Thân lá giang làm thuốc chữa sỏi tiết niệu, viêm đƣờng tiết niệu, viêm thận mạn tính. Đặc biệt, nó còn có tác dụng chữa viêm ruột, phong thấp, sƣng tấy... Về mặt sinh học, cao lỏng lá giang đƣợc chiết xuất không thấy độc tính, có tác dụng ức chế 9 loại vi khuẩn, tiêu viêm cấp tính cả khi uống và tiêm. Bộ phận dùng làm thuốc là thân, rễ và lá. - Lá giang chữa viêm đƣờng tiết niệu và có sỏi: Thân hoặc lá giang 100-200 g, sắc uống nhiều lần trong ngày (theo y học cổ truyền Việt Nam). Hoặc thân lá giang 10-20 g, hãm uống thay trà. - Lá giang chữa ăn không tiêu, bụng trƣớng đầy: Lá giang 30-50 g, sắc uống. Đơn thuốc này uống liên tục chữa đƣợc sỏi và viêm đƣờng tiết niệu. - Lá giang chữa đau nhức xƣơng khớp, đau dạ dày: Rễ hoặc lá 20-40 g, sắc uống, thƣờng kết hợp với một số vị thuốc trị đau khác. - Chữa mụn nhọt, lở ngứa ngoài da, vết thƣơng: Lá tƣơi rửa sạch, giã nát, đắp lên vết thƣơng. - Cá chuồn nấu lá giang (công dụng bổ hƣ tổn, khu phong trừ thấp, cƣờng kiện cân cốt; phòng chữa viêm đƣờng tiết niệu với các triệu chứng đái dắt, đái buốt): Cá chuồn 3-5 con, lá giang 100 g. Cá chuồn bỏ vảy, chặt vây, cắt làm 2-3 khúc; lá giang rửa sạch, vò giập. Nƣớc đun sôi, cho cá vào, sau đó cho lá giang và bột canh 8 (muối, bột ngọt), có thể thêm nắm gạo làm tăng phần đậm đặc của nồi canh. Khi bắc ra, cho thêm trái ớt đập giập. - Chữa viêm bàng quang bằng canh gà lá giang (công dụng thanh nhiệt giải độc dùng cho các trƣờng hợp lao thƣơng khí huyết, phong hàn thấp tí; sản hậu băng huyết, huyết trắng, hội chứng lỵ xuất huyết, trĩ xuất huyết, suy nhƣợc cơ thể): Gà 600 g, lá giang 100 g, gia vị vừa đủ. Gà rửa sạch, để ráo chặt miếng; lá giang bánh tẻ rửa sạch. Cho thịt gà cùng 1 lít nƣớc, đun sôi, vớt bọt, thêm mắm và gia vị vừa ăn. Khi thịt gà chín mềm, cho lá giang đã vò nát vào, đun sôi; trƣớc khi bắc ra thêm ít rau thơm vừa ăn. Không chỉ đƣợc biết đến với công dụng dùng làm gia vị quen thuộc cho các món ăn món lẩu, canh chua,... lá giang còn đƣợc biết đến với tác dụng chữa đƣợc nhiều căn bệnh, đặc biệt là các bệnh về đƣờng tiết niệu, bệnh sỏi thận. Điều này là hoàn toàn có thể và đã đƣợc nghiên cứu, chứng minh. Ngƣời bệnh sỏi thận có thể áp dụng bài thuốc từ cây lá giang để trị bệnh cùng với các phƣơng pháp điều trị chính có tác dụng nhanh chóng loại bỏ sỏi thận ra khỏi cơ thể. Loại lá này trong dân gian còn đƣợc gọi là lá vang, tên khoa học của nó là Ecdysanthera rosea, thuộc họ trúc đào, mọc hoang ở vùng đồi núi, bìa rừng. Với vai trò dùng làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh, hiện nay lá giang có mặt phổ biến và trở nên quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày. Theo Đông y, lá giang có vị chua, tính bình, không độc, có tính năng thanh nhiệt, giải độc, lợi tiểu, kháng viêm diệt khuẩn, giảm đau… Đặc biệt, nó còn có tác dụng chữa viêm đƣờng tiết niệu, có sỏi, viêm thận mạn tính, viêm ruột, phong thấp, sƣng tấy… Về mặt sinh học, lá giang không có độc tính, có tác dụng ức chế 9 loại vi khuẩn có nhiều saponin, flavonoid, sterol, coumarin, tamin, chất béo, axit hữu cơ và 12 nguyên tố vi lƣợng có tác dụng chữa viêm đƣờng tiết niệu, có sỏi, viêm thận mạn tính… Các nghiên cứu, thử nghiệm về tác dụng làm tan sỏi thận của lá giang cũng cho kết quả quan giúp khẳng định loại lá này có tác dụng làm giảm các cơn đau, 9 triệu chứng bệnh sỏi thận và đặc biệt những ngƣời bệnh thử nghiệm theo cách này cũng nhận thấy sỏi thận đã đƣợc đào thải ra ngoài qua đƣờng nƣớc tiểu[100], [102]. 1.2. Gốc tự do và chất chống oxy hóa 1.2.1. Gốc tự do Gốc tự do là những nguyên tử, nhóm nguyên tử hay phân tử mà lớp ngoài cùng chứa các điện tử không ghép cặp (điện tử đơn độc). Chúng có thể mang điện tích âm hoặc không mang điện và có khả năng phản ứng cao. Vì vậy, gốc tự do thƣờng bất ổn cả về năng lƣợng cũng nhƣ động học. Nó có khuynh hƣớng đạt tới sự ổn định, thời gian tồn tại rất ngắn, hoạt tính rất mạnh. Quá trình sinh gốc tự do là một quá trình chuyển hóa bình thƣờng của cơ thể [16], [30], [84]. Gốc tự do có xu hƣớng mất điện tử để trở thành gốc khử hoặc nhận điện tử để trở thành gốc oxy hóa. Gốc tự do không ghép cặp nên dễ dàng tấn công vào các phân tử tạo ra các phân tử mới, gốc tự do mới và gây ra phản ứng dây chuyền. Các gốc tự do chủ yếu là các dạng oxy hóa hoạt động đƣợc hình thành qua chuỗi hô hấp tế bào, trong quà trình peroxy háo lipid của các acid béo chƣa bão hòa [3], [16], [30]. 1.2.2. Quá trình hình thành các gốc tự do Các gốc tự do trong cơ thể đƣợc tạo ra thƣờng xuyên qua chuỗi hô hấp tế bào, tác nhân phóng xạ, hội trứng viêm, trong hiện tƣợng thiếu máu cục bộ - tƣới máu lại, các tác nhân xenobiotic và một số tác nhân khác. 1.2.2.1. Chuỗi hô hấp tế bào Hô hấp đƣợc thực hiện trong ty thể, bao gồm các phản ứng oxy hóa khử oxy để sinh ra nƣớc và năng lƣợng dƣới dạng ATP (phản ứng oxy hóa khử là quá trình cho và nhận điện tử, do vậy sản sinh ra các gốc), O2 mà chúng ta hít thở nhận một điện tử ở bƣớc đầu tiên tạo ra O-2 Cơ chất e- +ᵒO-Oᵒ O- 2 O-2 sinh ra tỷ lệ thuận với cƣờng độ hô hấp tế bào (tỷ lệ với năng lƣợng sinh ra), là một gốc anion độc hại ở mức trung bình và chúng bị phân hủy bởi nhiều cơ chế khác nhau. Sự phân hủy O-2 đƣợc xúc tác bởi enzyme SOD, chuyển thành H2O2 theo cơ chế tự oxy hóa khử.