Nghiên cứu này được thực hiện trên cơ sở khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố ảnh hưởng (kích thước nguyên liệu, tuổi nguyên liệu, nồng độ dung dịch NaCl, thời gian ngâm nguyên liệu trong dung dịch NaCl, thời gian chưng cất, độ héo của nguyên liệu, lượng nước chưng cất) đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Q TRÌNH TRÍCH LY TINH DẦU TỪ LÁ NGẢI CỨU (ARTEMISIA VULGARIS L.), XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HĨA HỌC, KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN VÀ TẠO CAO XOA Phan Phú Thắng*, Huỳnh Hữu Thịnh, Nguyễn Thị Kim Ngân, Châu Ngọc Thảo, Trịnh Thị Lan Anh Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: phanthang1609@gmail.com TÓM TẮT Từ lâu, Ngải cứu biết đến qua nhiều thuốc dân gian với công dụng đặc trưng bổ huyết, điều kinh hay sống thường ngày Ngải cứu dùng để nấu canh, làm rau sống ăn kèm để tăng thêm vị Nghiên cứu thực sở khảo sát ảnh hưởng yếu tố ảnh hưởng (kích thước nguyên liệu, tuổi nguyên liệu, nồng độ dung dịch NaCl, thời gian ngâm nguyên liệu dung dịch NaCl, thời gian chưng cất, độ héo nguyên liệu, lượng nước chưng cất) đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) thu phương pháp chưng cất lôi nước Kết cho thấy cắt nhỏ cm nguyên liệu già để héo ngày, ngâm nguyên liệu vào 450 ml dung dịch NaCl 10% 30 phút, sau tiến hành chưng cất với thời gian chưng 180 phút thích hợp cho thu nhận tinh dầu từ Ngải cứu Kết đánh giá cảm quan cho thấy tinh dầu Ngải cứu thu có màu vàng sáng, nhẹ nước, mùi nồng đặc trưng, vị cay the… Hàm lượng tinh dầu Ngải cứu thu phương pháp chưng cất lôi nước 0,446%; tỷ trọng tinh dầu Ngải cứu 0,881 Phân tích thành phần hóa học tinh dầu Ngải cứu phương pháp GC-MS cho thấy tinh dầu Ngải cứu thu huyện Củ Chi, Tp.HCM có thành phần D-camphor (31,78%) cineole (15,80%), ngồi cịn có chất hợp chất sinh học α-Pinene (3,09%), β-Pinene (1,743%) Tinh dầu Ngải cứu có khả kháng chủng vi khuẩn (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Shigella boydii), kết cho thấy tinh dầu Ngải cứu có khả kháng loại vi khuẩn gram (+), gram (-) Tinh dầu nguyên chất có khả kháng vi sinh vật mạnh Từ khóa: Các hợp chất sinh học, Ngải cứu STUDY OF FACTORS AFFECTING THE EXTRACTION OF (ARTEMISIA VULGARIS L.), DETERMINATION OF CHEMICAL COMPOSITION, SURFACE PREVENTION AND HIGH PERFORMANCE ESTIMATION Phan Phu Thang*, Huynh Huu Thinh, Nguyen Thi Kim Ngan, Chau Ngoc Thao, Trinh Thi Lan Anh Ho Chi Minh City University of Technology *Corresponding Author: phanthang1609@gmail.com ABSTRACT Wormwood is known for many pills in the folk with specific uses, wormwood is used to make soup, position This research was carried out on the basis of influencing factors (material size, raw material age, concentration of NaCl 15 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học solution, time of immersion in NaCl solution, time of distillation, the wilt of the material, the amount of distilled water) to the content of wormwood oil (Artemisia vulgaris L.) obtained by steam distillation The results showed that when cutting cm of old leaf material for days, soak the material in 450 ml of 10% NaCl solution for 30 minutes, then distill it with 180 minutes distillation Leaf extract from wormwood leaves Results of sensory evaluation showed that wormwood oil obtained was light yellow, lighter than water, characteristic odor, spicy, The moisture content obtained by evaporative distillation was 0.446%; The weight of wormwood was 0.881 The chemical composition of the wormwood oil extracted by GC-MS showed that in the wormwood extract obtained in Cu Chi District, Ho Chi Minh City had the main components of D-camphor (31.78%) and cineole (15.80%), as well as biological compounds such as α-Pinene (3.09%), β-Pinene (1.743%) The wormwood oil is resistant to bacterial species (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Shigella boydii) The results showed that wormwood oil was resistant to gram (+), gram (- ) Essential oils have the strongest resistance to microorganisms Keywords: Biological compounds, wormwood đặc sắc văn hóa ẩm thực vùng Đơng Bắc nói riêng ẩm thực Việt Nam nói chung Ngồi số hoạt chất Ngải cứu giúp kháng viêm, làm se da, sáng da, tẩy tế bào chết kháng khuẩn, kháng nấm, giảm thâm nám mở hướng cho sản xuất mỹ phẩm nguồn gốc thiên nhiên Đặc biệt việc nghiên cứu tách chiết hợp chất có dược tính từ tinh dầu Ngải cứu thử hoạt tính sinh học vấn đề mẻ, chưa quan tâm nghiên cứu nhiều Tinh dầu sản xuất từ thân, nhiều phương pháp: phương pháp học, phương pháp trích ly dung mơi dễ bay khơng bay hơi, phương pháp trích ly CO2, phương pháp vi sóng, phương pháp sinh học, Ngồi ra, cịn phương pháp trích ly tinh dầu phổ biến phương pháp chưng cất lôi nước Ưu điểm phương pháp chưng cất lôi nước quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản, thiết bị gọn, dễ chế tạo, khơng địi hỏi vật liệu phụ phương pháp tẩm trích, hấp thụ, thời gian tương đối nhanh, thu tinh dầu bị lẫn tạp TỔNG QUAN Ngải cứu cịn có tên thuốc cứu, ngải diệp, nhả ngải, sú, cỏ linh li, tên khoa học Artemisia vulgaris, lồi thực vật thuộc họ Cúc có sẵn, dễ tìm, thu hoạch quanh năm có tiềm to lớn để sản xuất tinh dầu kháng sinh tự nhiên Ngải cứu dược liệu có tính hàn, vị cay với thành phần hóa học đa dạng tập trung phận khác cụm hoa, chứa tinh dầu, flavonoid, phenolic, artermisini,… Ngải cứu ứng dụng nhiều y học, hóa dược, thực phẩm, mỹ phẩm,… nhờ có tác dụng có tác dụng chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm, gây độc tế bào ung thư, dùng bệnh lý huyết áp, hen suyễn có tác dụng bảo vệ gan, chữa sốt rét,… đặc biệt hỗ trợ chống ung thư Ngải cứu dùng nhiều nhiều thuốc dân gian với công dụng đặc trưng bổ huyết, điều kinh hay sống Ngải cứu dùng để nấu canh, làm rau sống ăn kèm để tăng thêm vị Món bánh ngải hay gọi với tên gọi khác bánh Ngải cứu ăn 16 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 chất, giữ nguyên mùi vị thiên nhiên ban đầu thành phần tinh dầu bị biến đổi Do đó, mục đích nghiên cứu bước đầu tìm hiểu, khảo sát thành phần hóa học ứng dụng Ngải cứu từ nâng cao hiệu sử dụng loại Kỷ yếu khoa học Theo TCVN 8444:2010, hàm lượng tinh dầu tính theo cơng thức: Tỷ trọng: tỷ trọng tinh dầu tính theo cơng thức (theo TCVN 189:1993): Với: m0: khối lượng ống tiêm khơng, tính gam (g) m1: khối lượng ống tiêm nước cất, tính gam (g) m2: khối lượng ống tiêm tinh dầu, tính gam (g) Cứ lặp lại nghiệm thức lần: d (tb) = (d1 + d2 + d3)/3 Độ hòa tan tinh dầu ethanol Pha ethanol 90o, 80o, 70o từ cồn tuyệt đối Dùng pipette chuẩn hút mL tinh dầu Ngải cứu cho vào bình tam giác có nút mài Từ buret nhỏ dần ethanol vào bình đựng tinh dầu Sau lần nhỏ khoảng 0,2 mL vào đậy nút lắc tan hết tinh dầu Tiếp tục nhỏ ethanol vào lắc thu dung dịch đồng suốt, ghi lượng ethanol dùng Lặp lại thao tác lần Xác định số acid (Index Acid - IA) Chỉ số acid số mg KOH cần thiết để trung hòa acid tự có g tinh dầu Theo TCVN 8444:2010, số acid tính theo cơng thức: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Lá Ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) thu mua ấp Chợ, xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi, Tp HCM Các chủng vi khuẩn Escherichia coli, Shigella boydii, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium Phương pháp nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu thu phương pháp chưng cất lôi nước Tiến hành khảo sát yếu tố: kích thước nguyên liệu (để nguyên, cắt nhỏ xay nhuyễn); tuổi nguyên liệu (lá non già); nồng độ dung dịch NaCl bổ sung vào nguyên liệu (0, 5, 10 15%); thời gian ngâm nguyên liệu dung dịch NaCl (0, 30, 45 60 phút); thời gian chưng cất (30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 240 phút); độ héo nguyên liệu (0, 3, ngày) lượng nước chưng cất (300, 450 600 mL) Lần lượt thay đổi sáu yếu tố cố định yếu tố lại để chọn mức tối ưu cho q trình ly trích thu nhận tinh dầu Ngải cứu Đánh giá cảm quan chất lượng tinh dầu Phân tích sơ chất lượng tinh dầu cảm quan (Tôn Long Dày, 2013), nghiên cứu dấu hiệu bên màu sắc, mùi, vị, độ suốt,… từ phán đoán đánh giá sơ chất lượng tinh dầu mục đích sử dụng tinh dầu Định lượng tinh dầu Trong đó: VKOH: số mL dung dịch KOH 0,1 N dùng chuẩn độ 5,61: số mg KOH có mL dung dịch KOH 0,1N g: số gam tinh dầu dùng để chuẩn độ Xác định số ester (Index Ester - IE) Chỉ số ester hóa tinh dầu số mg KOH cần thiết để trung hòa lượng acid béo nằm dạng ester có g tinh dầu Theo TCVN 8444:2010, số 17 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 acid tính theo cơng thức: Kỷ yếu khoa học độ lệch chuẩn (STD) Mỗi đơn vị thí nghiệm thực ba lần Phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) sử dụng để xác định khác biệt ý nghĩa (p ≤ 0,05) trung bình nghiệm thức Trong đó: V0: thể tích dung dịch HCl dùng cho mẫu trắng (mL) V1: thể tích dung dịch HCl dùng cho mẫu tinh dầu (mL) g: số gam tinh dầu ngải cứu Xác định số savon hóa (Index Savon - IS) Chỉ số savon hóa số mg KOH cần thiết để tác dụng với tất acid tự acid kết hợp dạng ester có g tinh dầu Theo TCVN 8444:2010, Chỉ số savon hóa tinh dầu tổng số số ester hóa số acid: IS = IE + IA Xác định thành phần hóa học tinh dầu Ngải cứu Thành phần hóa học tinh dầu Ngải cứu xác định phương pháp sắc ký ghép khối phổ GC/MS (Thao et al., 2004) Đánh giá hoạt lực kháng khuẩn Đánh giá hoạt lực kháng khuẩn tinh dầu Ngải cứu chủng vi sinh vật thị: Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, E.coli Shigella boydii Mẫu thuốc kháng sinh Ampicillin để đối chứng Mức độ nhạy cảm vi khuẩn với dịch chiết phân loại theo đường kính vơ khuẩn (Celikel Kavas, 2008) So sánh đường kính vịng vơ khuẩn tinh dầu Ngải cứu với kháng sinh Sản xuất cao xoa tinh dầu Ngải cứu quy mơ phịng thí nghiệm Quy trình sản xuất dựa theo công thức công bố Bào chế Sinh hóa dược Đại học Y Dược TP.HCM xuất năm 2005 Phân tích thống kê số liệu Các kết thực nghiệm phân tích phần mềm SAS (Statistical Analysis Systems) 9.1 Đồ thị vẽ phần mềm Microsoft Excel với KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu thu phương pháp chưng cất lôi nước Từ trình nghiên cứu thu thơng số kỹ thuật cho q trình trích ly tinh dầu Ngải cứu phương pháp chưng cất lôi nước quy mơ phịng thí nghiệm thu hàm lượng tinh dầu tối ưu nhất: nguyên liệu già, để héo ngày, cắt nhỏ: cm, tỷ lệ Ngải cứu/nước: 1:3, nồng độ dung dịch NaCl: 10%, thời gian ngâm nguyên liệu: 30 phút, thời gian chưng cất: 180 phút kể từ giọt tinh dầu ngưng tụ nhỏ xuống ống hứng tinh dầu Đánh giá cảm quan xác định số hóa, lý Tinh dầu Ngải cứu thu có màu vàng sáng, nhẹ nước, có mùi nồng đặc trưng, vị cay the Phân tích thành phần hóa học phương pháp GC-MS Thành phần hóa học tinh dầu Ngải cứu D-camphor (31,78%) cineole (15,80%), ngồi cịn có chất α-Pinene (3,09%), β-Pinene (1,743%) Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu Ngải cứu thu phương pháp chưng cất lôi nước Kết kháng khuẩn khảo sát loại vi khuẩn: Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Shigella boydii cho thấy tinh dầu Ngải cứu có khả kháng loại vi khuẩn gram (+), gram (-) Tinh dầu nguyên chất có khả kháng vi sinh 18 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học từ đến 10 phút vật mạnh có hoạt lực kháng khuẩn mạnh kháng sinh Ampicillin đối chứng Khả kháng khuẩn tinh dầu Ngải cứu giảm dần theo nồng độ pha loãng tinh dầu Kết cho thấy dù nồng độ pha loãng tinh dầu Ngải cứu thấp 10-4 cho kết nhạy chủng Salmonella typhimurium, Escherichia coli Sản xuất cao xoa tinh dầu Ngải cứu quy mơ phịng thí nghiệm Bước đầu ứng dụng tinh dầu Ngải cứu sản xuất cao xoa ghi nhận thành phẩm có màu sắc, kết cấu tương tự loại cao xoa lưu hành thị trường Độ nóng cao xoa thành phẩm KẾT LUẬN Hàm lượng polyphenol, flavonoid tỏi sau kết thúc q trình lên men có bổ sung loại phụ liệu với tỷ lệ khác phụ thuộc vào loại phụ liệu tỷ lệ bổ sung Bên cạnh đó, hàm lượng thiosulfinate khơng thể khác biệt ý nghĩa mặt thống kê mẫu tỏi lên men không bổ sung bổ sung nguyên liệu phụ Bổ sung hành tím với tỷ lệ 7,5% góp phần làm tăng cường hoạt tính chống oxy hóa tăng hàm lượng hợp chất sinh học tỏi hiệu TÀI LIỆU THAM KHẢO CHOI, S.Y., L.R BEUCHAT, L.M PERKINS, AND T NAKAYAMA, 1994 Fermentation and sensory characteristics of kimchi containing potassium chloride as a partial replacement for sodium chlo-ride Int J Food Microbiol, 21: 335-340 DIMA, M., F.T.S ANNE, P EMMANUEL, H TAYSSIR, N NANCY, F CHRISTINE, F XAVIER AND C FARID, 2014 Chemical composition, antibacterial and antioxidant activities of six essentials oils from the Alliaceae family Journal of Agricultural and Food Chemistry, 19: 2003420053 HA, J.H., W.S HAWER, Y.J KIM, AND Y.J., NAM, 1989 Changes of free sugars in Kimchi during fermentation Korean J Food Sci Technol, 21: 633-638 NGUYỄN ÁI THẠCH, LÊ THÁI ANH THƯ VÀ NGUYỄN MINH THỦY, 2016 Ảnh hưởng trình chần, mật độ Lactobacillus platarum nồng độ muối đến hoạt chất sinh học sản phẩm tỏi lên men muối chua Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn Chuyên đề: Nông nghiệp Xanh: 161-166 19 ... 8444:2010, Chỉ số savon hóa tinh dầu tổng số số ester hóa số acid: IS = IE + IA Xác định thành phần hóa học tinh dầu Ngải cứu Thành phần hóa học tinh dầu Ngải cứu xác định phương pháp sắc ký... lượt thay đổi sáu yếu tố cố định yếu tố lại để chọn mức tối ưu cho q trình ly trích thu nhận tinh dầu Ngải cứu Đánh giá cảm quan chất lượng tinh dầu Phân tích sơ chất lượng tinh dầu cảm quan (Tôn... Salmonella typhimurium Phương pháp nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến hàm lượng tinh dầu Ngải cứu thu phương pháp chưng cất lôi nước Tiến hành khảo sát yếu tố: kích thước nguyên liệu (để nguyên,