Khảo sát thành phần hóa học và khả năng kháng oxy hóa tinh dầu lá húng quế (Ocimum basilicum L.)

Đề tài Khảo sát thành phần hóa học và khả năng kháng oxy hóa tinh dầu lá húng quế (Ocimum basilicum L.) tiến hành khảo sát tinh dầu lá húng quế, trên nhiều lĩnh vực: chỉ số vật lý và hóa học, thành phần hóa học và khả năng kháng oxy hóa. Sự ly trích tinh dầu được thực hiện theo phương pháp chưng cất hơi nước đun nóng cổ điển. Mời các bạn cùng tham khảo!

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG OXY HÓA TINH DẦU LÁ HÚNG QUẾ (OCIMUM BASILICUM L.) Ở BÌNH DƯƠNG Võ Thị Kim Thư1 Viện Phát Triển Ứng Dụng Email: thuvtk@tdmu.edu.vn TÓM TẮT Húng quế (Ocimum basilicum L.), trồng phổ biến Việt Nam Đề tài tiến hành khảo sát tinh dầu lá húng quế, nhiều lĩnh vực: số vật lý hoá học, thành phần hóa học khả kháng oxy hóa Sự ly trích tinh dầu thực theo phương pháp chưng cất nước đun nóng cổ điển Thành phần hóa học tinh dầu xác định phương pháp GC-MS cho thấy tinh dầu lá quế có cấu phần Methyl chavicol (81.7%) (E)-β-Ocimene (4.74%) Hoạt tính kháng oxy hóa tinh dầu xác định phương pháp bắt gốc tự DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate), hoạt tính kháng oxy hóa tinh dầu húng quế có giá trị SC50 đạt 4,54 ± 0,38 (µg/mL) Từ khóa: Chưng cất nước, Húng quế, Ocimum basilicum L., tinh dầu… ĐẶT VẤN ĐỀ Cây húng quế có tên khoa học Ocimum basilicum L., thuộc họ Hoa môi (Labiatae) Cây thuộc thảo, sống năm, thân nhẵn hay có lông, thường phân cành từ gốc, cao 5060cm Lá mọc đối có cuống, phiến hình thn dài, có thứ màu xanh lục, có thứ màu tím đen nhạt Hoa nhỏ màu trắng hay tía, mọc thành chùm đơn hay phân nhánh với hoa mọc thành vòng đến hoa Quả chứa hạt đen bóng, ngâm vào nước có chất nhầy màu trắng bao quanh (Lợi, 1981) Trong nước giới có nhiều nghiên cứu tinh dầu quế (Özcan & Chalchat, 2002); (Sajjadi, 2006);(Politeo, Jukic, & Milos, 2007);(Abou El-Soud, Deabes, Abou El-Kassem, & Khalil, 2015); (Stanojevic et al., 2017) Trong nghiên cứu này, khảo sát cách toàn diện tinh dầu húng quế trồng Bình Dương-Việt Nam, nhằm góp phần so sánh rõ giống húng quế địa phương khác PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu: Lá húng quế thu hái Thành phố Thủ Dầu Một, Tỉnh Bình Dương Lá xoay nhuyễn trước ly trích Hàm lượng tinh dầu tính tươi Phương pháp: Chưng cất lôi nước: Sử dụng chưng cất Clevenger 5000ml Kích hoạt đun nóng cổ điển bếp đun bình cầu Xác định thành phần hóa học: Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS: gas chromatography mass spectroscopy) 169 Các cấu phần có tinh dầu húng quế định danh GC Agilent 7890A, đầu dò phổ khối lượng (MSD) 5975C VL Triple-Axis với cột mao quản không phân cực Phenomenex 7HG-G010-11 Zebron ZB-5MS (30.0 m x 0.25 mm x 0.25 µm) Khí mang helium với chế độ đẳng áp 10,604 psi Nhiệt độ đầu nạp đầu dò thiết lập 250oC Thể tích mẫu tiêm vào 0.1 μl với chế độ chia dịng (split) 25:1 Chương trình nhiệt thiết lập với nhiệt độ đầu 60oC, tăng 3oC/phút đến 240oC Việc định danh cấu tử tinh dầu thực cách so sánh giá trị số lưu tuyến tính (linear retention index, LRI) hay gọi số số học (arithmetic index, AI) phổ khối lượng chúng với hợp chất tham khảo công bố Adams hệ thống liệu MS hợp chất từ thư viện phổ MS Wiley 8th kết hợp NIST 2008 Các giá trị số lưu tuyến tính cấu phần tinh dầu xác định qua dãy đồng đẳng alkan C5-C28 (Adams, 2007) Khảo sát khả kháng oxy hóa Hoạt tính kháng oxy hóa thực Phòng thí nghiệm Sinh học phân tử - Bộ mơn Di truyền – ĐH Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh Phương pháp thử hoạt tính bắt gốc tự DPPH (Hằng, Tâm, & Phương, 2016) Về nguyên tắc, chất kháng oxy hóa trung hịa gốc DPPH cách cho hydrogen, làm giảm độ hấp thu bước sóng cực đại màu dung dịch phản ứng nhạt dần, chuyển từ màu tím sang màu vàng nhạt Giá trị mật độ quang OD thấp chứng tỏ khả bắt gốc tự DPPH cao Quy trình thí nghiệm thực sau: Bổ sung ml DPPH (0,8 mM, pha methanol) vào mỗi ống nghiệm chứa ml cao chiết nồng độ khác (0 – 1000 µg/ml) Ủ 30 phút điều kiện không có ánh sáng, sau đó, tiến hành đo mật độ quang OD bước sóng 517 nm Giá trị mật độ quang OD phản ánh khả kháng oxy hóa mẫu Chứng dương thí nghiệm Trolox, chứng âm nước cất hai lần Tỉ lệ phần trăm hoạt tính kháng oxy hóa xác định theo công thức sau: 𝑂𝐷𝑐 −𝑂𝐷𝑚 𝑂𝐷𝑐 × 100 Tỉ lệ % hoạt tính bắt gốc tự DPPH = Trong đó: ODm: giá trị mật độ quang OD mẫu thử ODc : giá trị mật độ quang OD chứng âm Từ tỉ lệ % hoạt tính bắt gốc tự DPPH, chúng tơi xây dựng phương trình tương quan tuyến tính, từ đó xác định giá trị IC50 (là nồng độ mà đó bắt 50% gốc tự DPPH) để làm sở so sánh khả kháng oxy hóa mẫu Mẫu có giá trị IC50 thấp hoạt tính kháng oxy hóa cao KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ly trích tinh dầu: Cho kg nguyên liệu, xoay nhuyễn 3000 ml nước vào bình cầu 5000ml, ráp hệ thống chưng cất Tiến hành chưng cất khoảng thời gian xác định, để nguội, trích lấy tinh dầu Làm khan muối Na2SO4 khan, thu tinh dầu tinh khiết Chỉ số vật lý hóa học Chỉ số vật lý: 170 Tiến hành xác định số vật lý tinh dầu để xác định tỉ trọng, góc quay cực, số khúc xạ riêng tinh dầu Kết cho thấy tinh dầu húng quế có vật lý sau: tỉ trọng d=0,9834; góc quay cực [] = -0,233; số khúc xạ n=1,3036 Nhận xét: Đa số tinh dầu hợp chất oxygen nên tỉ trọng tinh dầu xấp xỉ nước (ở 20 C, nước có tỉ trọng 0,99823 g/ml (Thạch, 2003)),nên chưng cất tinh dầu lên mặt nước chậm, điều phù hợp với kết quan sát thực nghiệm, lớp tinh dầu nằm trên, lớp nước nằm ống gạn o Kết đo góc quay cực cho thấy tinh dầu húng quế Thủ Dầu Một (Bình Dương) thuộc loại tả triền Chỉ số khúc xạ tinh dầu húng quế nằm khoảng số khúc xạ tinh dầu (từ 1,4000 đến 1,7000) Chỉ số hóa học: Tiến hành xác định số hóa học tinh dầu để xác định số acid, số ester số savon hóa riêng tinh dầu, kết số hóa học tinh dầu húng quế sau: Chỉ số acid IA=1,6, số savon hóa IS=11,8, số ester hóa IE=10,2 Nhận xét: Từ kết nghiên cứu, nhận thấy tinh dầu húng quế Bình Dương chứa hàm lượng acid tự thấp hàm lượng ester cao Thành phần hóa học: Tiến hành xác định thành phần hóa học tinh dầu húng quế theo phương pháp sắc ký khí ghép phổ khối lượng (GC – MS), kết trình bày bảng Bảng Thành phần hóa học tinh dầu húng quế Bình Dương LRI THÀNH PHẦN % (GC/FID) 932 α-Pinene 0,259 937 946 Camphene 0,169 3,800 961 974 β-Pinene 0,364 4,090 977 988 Myrcene 0,561 4,374 1004 1002 α-Phellandrene 0,044 4,906 1025 1026 1,8-Cineole 2,624 5,147 1035 1032 (Z)-β-Ocimene 0,256 5,366 1043 1044 (E)-β-Ocimene 4,737 6,444 1085 1086 Terpinolene 0,351 10 6,834 1100 1095 Linalool 1,118 11 7,153 1109 1118 exo-Fenchol 0,462 12 8,074 1136 1141 Camphor 0,718 13 8,861 1159 1165 Borneol 0,338 14 9,946 1191 1186 α-Terpineol 0,200 15 16 10,159 10,896 1198 1216 1195 1218 Methyl chavicol Fenchyl acetate 81,744 0,199 17 13,413 1280 1287 Bornyl acetate 0,328 18 17,666 1385 1389 β-Elemene 0,550 STT RT (phút) GC/MS Mẫu ADAM 3,112 925 3,332 171 19 18,609 1408 1408 (Z)-Caryophyllene 0,346 20 18,836 1413 1403 Methyl eugenol 0,090 21 19,481 1528 1432 α-trans-Bergamotene 1,606 22 20,403 1452 1465 cis-Muurola-4 (14),5-diene 0,093 23 21,133 1466 1454 E-β-Farnesene 0,193 24 21,424 1477 1484 Germacrene D 0,112 25 22,211 1491 1492 cis-β-Guaiene 0,189 26 22,508 1503 1500 α-Muurolene 0,355 27 22,976 1515 1511 δ-Amorphene 0,031 28 23,118 1514 1521 β-Sesquiphelladrene 0,034 29 27,478 1631 1630 Muurola-4,10(14)-dien-1β-ol 0,73 Hợp chất oxygen 88,551 Hợp chất hydrocarbon 10,25 Tổng cộng 98,801 Nhận xét: Cấu phần chính tinh dầu húng quế Methyl chavicol, (E)-β-Ocimene chiếm hàm lượng cao, 81,744 %, 4,737 % Hợp chất oxygen chứa tinh dầu cao chiếm 88,551 % Tiến hành so sánh cấu phần chính tinh dầu húng quế với nghiên cứu trước Kết thể bảng 2: Bảng So sánh cấu phần tinh dầu với các nghiên cứu trước STT Cấu phần 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 α-Pinene Camphene β-Pinene Myrcene 1,8-Cineole (Z)-β-Ocimene (E)-β-Ocimene γ-Terpin Terpinolene Linalool exo-Fenchol Camphor Menthone Menthol Myrtenol Methyl chavicol Nerol Geraniol α-cubebene Eugenol α-Copaene Việt Nam 0,259 0,169 0,364 0,561 2,624 0,256 4,737 0,351 1,118 0,462 0,718 81,744 - Hàm lượng % Ai Cập Republic of Srpska Thổ Nhĩ Kỳ (Özcan (Abou El-Soud et al., (Stanojevic et al., & Chalchat, 2002) 2015) 2017) 0,002 0,7 0,3 1,0 0,1 0,002 1,5 0,3 0,006 1,2 0,5 12,2 0,9 0,007 2,1 0,1 1,9 1,3 0,003 48,4 31,6 0,8 0,3 0,001 0,5 1,1 1,5 23,8 0,825 0,259 1,2 6,170 5,7 0,2 6,6 0,6 172 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 (E)-Methyl cinnamate β-Elemene Caryophyllene Methyl eugenol Azulene α-trans-Bergamotene α-guaiene epsilon-muurolene α-Humulene E-β-Farnesene Germacrene B Germacrene D α-Muurolene Muurola-4,10(14)dien-1β-ol 0,550 0,346 0,090 1,606 0,193 0,112 0,355 0,241 78,016 0,021 0,198 0,736 2,000 0,031 - 0,73 - 6,3 2,5 1,6 2,0 1,9 0,9 - 6,9 0,8 0,9 2,7 0,8 4,1 - Nhận xét: Dựa vào kết (Bảng 2) trên, nhận thấy thành phần tinh dầu húng quế: Việt Nam Methyl chavicol, (E)-β-Ocimene (81,744 %, 4,737 %); Thổ Nhĩ Kì Methyl eugenol, α-cubebene (78,016 %, 6,170 %); Ai Cập Terpinolene, 1,8-Cineole (48,4 %, 12,2 %); Republic of Srpska Linalool, Methyl chavicol (31,6 %, 23,8 %) Thành phần tinh dầu húng quế khu vực có khác biệt nhiều cấu phần chính hàm lượng mỗi cấu phần nguyên nhân khác thổ nhưỡng, vị trí địa lý cách chăm sóc Đặc biệt tinh dầu húng quế Bình Dương hàm lượng Methyl chavicol cao hẳn so với khu vực so sánh.Khả kháng oxy hóa Hoạt tính kháng oxy hóa thực Phịng thí nghiệm Sinh học phân tử - Bộ môn Di truyền – ĐH Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh phương pháp DPPH: Dựa nguyên tắc 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) có khả tạo gốc tự bền dung dịch EtOH bão hòa Hoạt tính chống oxy hóa tính cơng thức % DPPH = [(A0(A-Ab))/A0] × 100 %, đó A0 mẫu kiểm chứng, A mẫu thí nghiệm, Ab mẫu trắng (Hằng et al., 2016) Tiến hành thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa tinh dầu húng quế Kết biểu thị dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn ba lần lặp lại thí nghiệm Bảng Giá trị SC50 mẫu xác định phương pháp DPPH Lần 4,84 Lần 4,11 Giá trị SC50 (% v/v) Lần 4,67 TB ± ĐLC 4,54 ± 0,38 Lưu ý: Nồng độ tính nồng độ cuối mẫu phản ứng Nhận xét: 4,54 ± 0,38 % bắt 50% gốc tự Vì kết luận tinh dầu húng quế có khả kháng oxy hóa KẾT LUẬN Húng quế (Ocimum basilicum L.), trồng phổ biến Việt Nam Tinh dầu húng quế thực theo phương pháp chưng cất nước đun nóng cổ điển Thành phần hóa học tinh dầu xác định phương pháp GC-MS cho thấy tinh dầu húng quế có cấu 173 phần Methyl chavicol (81,7%) (E)-β-Ocimene (4,74%); hoạt tính kháng oxy hóa tinh dầu húng quế có giá trị SC50 đạt 4,54 ± 0,38 (µg/mL) Kết nghiên cứu cho thấy tinh dầu húng quế trồng Bình Dương chứa hàm lượng Methyl chavicol cao nhiều so với nghiên cứu trước mở hướng phân lập hợp chất methyl chavicol sử dụng nước hoa chất phụ gia để tạo hương vị thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO Abou El-Soud, N H., Deabes, M., Abou El-Kassem, L., & Khalil, M J O a M j o m s (2015) Chemical composition and antifungal activity of Ocimum basilicum L essential oil 3(3), 374 Adams, R P (2007) Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry (Vol 456): Allured publishing corporation Carol Stream Hằng, N T., Tâm, N T T., & Phương, M H J T c K h (2016) Khả bắt gốc tự DPPH lực khử Nam sâm bị Cần Giờ, TP Hồ Chí Minh (12 (90), 112 Lợi, Đ T (1981) Những thuốc vị thuốc Việt Nam: Khoa Học Kỹ Thuật Özcan, M., & Chalchat, J.-C J C J F S (2002) Essential oil composition of Ocimum basilicum L 20(6), 223-228 Politeo, O., Jukic, M., & Milos, M J F c (2007) Chemical composition and antioxidant capacity of free volatile aglycones from basil (Ocimum basilicum L.) compared with its essential oil 101(1), 379-385 Sajjadi, S E J D J o P S (2006) Analysis of the essential oils of two cultivated basil (Ocimum basilicum L.) from Iran 14(3), 128-130 Stanojevic, L P., Marjanovic-Balaban, Z R., Kalaba, V D., Stanojevic, J S., Cvetkovic, D J., & Cakic, M D J J o E O B P (2017) Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activity of basil (Ocimum basilicum L.) essential oil 20(6), 1557-1569 Thạch, L N (2003) Tinh dầu: Đại học Quốc gia Tp HCM 174 ... luận tinh dầu húng quế có khả kháng oxy hóa KẾT LUẬN Húng quế (Ocimum basilicum L.), trồng phổ biến Việt Nam Tinh dầu húng quế thực theo phương pháp chưng cất nước đun nóng cổ điển Thành phần hóa. .. cao Thành phần hóa học: Tiến hành xác định thành phần hóa học tinh dầu húng quế theo phương pháp sắc ký khí ghép phổ khối lượng (GC – MS), kết trình bày bảng Bảng Thành phần hóa học tinh dầu húng. .. khúc xạ tinh dầu húng quế nằm khoảng số khúc xạ tinh dầu (từ 1,4000 đến 1,7000) Chỉ số hóa học: Tiến hành xác định số hóa học tinh dầu để xác định số acid, số ester số savon hóa riêng tinh dầu,