Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chiết tách, xác định thành phần hóa học của rễ cây mật nhân (eurycoma longifolia jack) ở miền trung – tây nguyên và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ KHÁNH HÀ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VÕ KHÁNH HÀ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA RỄ CÂY MẬT NHÂN (EURYCOMA LONGIFOLIA JACK) Ở MIẾN TRUNG – TÂY NGUYÊN VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG, NĂM 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ VÕ KHÁNH HÀ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA RỄ CÂY MẬT NHÂN (EURYCOMA LONGIFOLIA JACK) Ở MIẾN TRUNG – TÂY NGUYÊN VÀ ỨNG DỤNG TRONG CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩm Mã số: 9.54.01.01 ĐÀ NẴNG, NĂM 2021 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Việc tham khảo nguồn tài liệu trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Người cam đoan Võ Khánh Hà MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận án CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan mật nhân 1.1.1 Đặc điểm sinh thái, phân bố 1.1.2 Thành phần hóa học mật nhân 1.1.3 Tác dụng dược lý mật nhân ứng dụng dân gian 1.2 Tổng quan phương pháp nghiên cứu 12 1.2.1 Tổng quan phương pháp chiết 12 1.2.2 Tổng quan phương pháp phân lập xác định cấu trúc hóa học 15 1.2.3 Tổng quan phương pháp thăm dị hoạt tính sinh học 16 1.2.4 Tổng quan quy trình sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe 23 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu mật nhân ngồi nước 27 1.3.1 Nghiên cứu thành phần hóa học 27 1.3.2 Nghiên cứu hoạt tính sinh học 31 1.3.3 Nghiên cứu phương pháp chiết 32 1.3.4 Nghiên cứu ứng dụng mật nhân thực phẩm 33 1.4 Đánh giá tình hình nghiên cứu mật nhân 36 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.1 Nguyên liệu 39 2.1.1 Thu hái định danh mẫu rễ mật nhân 39 2.1.2 Xử lý nguyên liệu 39 2.2 Hóa chất, vật tư, thiết bị, dụng cụ 39 2.2.1 Hóa chất, vật tư 40 2.2.2 Thiết bị, dụng cụ 40 2.3 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 41 2.4 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 42 2.4.1 Khảo sát, lựa chọn nguyên liệu 42 2.4.2 Phương pháp phân lập, xác định cấu trúc hóa học hợp chất từ rễ mật nhân 43 2.4.3 Phương pháp xây dựng quy trình chiết rễ mật nhân 48 2.4.4 Khảo sát hoạt tính sinh học dịch chiết rễ mật nhân 54 2.4.5 Nghiên cứu ứng dụng bổ sung mật nhân sản xuất số thực phẩm bảo vệ sức khỏe 55 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60 3.1 Định danh mẫu thực vật lựa chọn nguyên liệu nghiên cứu 60 3.1.1 Kết định danh mẫu thực vật 60 3.1.2 Đánh giá, lựa chọn vùng nguyên liệu nghiên cứu 60 3.2 Kết phân lập xác định cấu trúc hóa học 65 3.2.1 Kết phân lập, xác định cấu trúc hợp chất nhóm alkaloid 65 3.2.2 Kết phân lập, định danh hợp chất khơng thuộc nhóm alkaloid 71 3.3 Xây dựng quy trình chiết rễ mật nhân 77 3.3.1 Xây dựng quy trình chiết rễ mật nhân phương pháp chưng ninh hồi lưu dung môi ethanol 80 % 77 3.3.2 Xây dựng quy trình chiết rễ mật nhân phương pháp chưng ninh hồi lưu nước 79 3.4 Kết thử hoạt tính sinh học dịch chiết rễ mật nhân 85 3.4.1 Kết thử khả gây độc tế bào ung thư dịch chiết nước dịch chiết ethanol 80 % từ rễ mật nhân 85 3.4.2 Kết thử khả kháng viêm thông qua khảo sát cytokine tiền viêm cytokine gây viêm 88 3.4.3 Kết thử khả ức chế đại thực bào sản sinh NO 90 3.4.4 Khả ức chế enzyme -glucosidase 91 3.4.5 Kết thử khả kháng vi sinh vật kiểm định dịch chiết nước 91 3.4.6 Kết thử khả kháng oxy hóa dịch chiết nước 93 3.4.7 Kết thử độc tính bất thường dịch chiết nước rễ mật nhân 94 3.4.8 Kết thử khả không gây độc tế bào thận gốc phôi người HEK-293 94 3.5 Nghiên cứu ứng dụng sản xuất số sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe 96 3.5.1 Sản phẩm cao chiết mật nhân 96 3.5.2 Sản phẩm trà thảo mộc mật nhân 100 3.5.3 Nghiên cứu sản xuất sản phẩm nước rau má mật nhân 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT EU Liên minh châu Âu The European Union QCVN Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia DĐVN Dược điển Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam MKN7 Ung thư dày người Human Gastric Carcinoma SW626 Ung thư buồng trứng người Human Ovarian Adenocarcinoma HL Ung thư bạch cầu cấp tính Human Acute Leukemia leukemic người SK-Mel-2 Ung thư da người Human Malignant Melanoma NIH/3T3 Nguyên bào sợi gốc phôi chuột Mouse Embryo Fibroblast Lu Ung thư phổi người Human Lung Carcinoma MCF-7 Ung thư vú người Human Breast Carcinoma IC50 Nồng độ ức chế tối đa 50 % Half Maximal Inhibitory Concentration IL Interleukine MBC Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu MIC Nồng độ ức chế tối thiểu Minimum Bactericidal Concentration Minimal Inhibited Concentration NCI Viện Ung thư quốc gia Hoa Kỳ National Cancer Institute OD Mật độ quang học Optical Denisity LPS Lipopolysaccharide TNF Yếu tố hoại tử khối u alpha Tumor Necrosis Factor RNI Nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị Recommended Nutrition Intakes CODEX Cơ sở liệu an toàn thực phẩm Codex Alimentarius DPPH 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl NMR Cộng hưởng từ hạt nhân Nuclear Magnetic Resonance MS Phổ khối Mass spectrometry HPLC Sắc ký lỏng hiệu cao IR Phổ hồng ngoại High-performance liquid chromatography Infrared spectroscopy CC Sắc ký cột Column chromatography TLC Sắc ký lớp mỏng Thin Layer Chromatography NOESY Phổ hiệu ứng hạt nhân Overhauser DEPT Phổ DEPT COSY Phổ tương quan proton – Proton Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy Distortionless Enhancement by Polarization Transfer Correlation spectroscopy HSQC Phổ tương tác dị nhân đơn liên kết HMBC Phổ tương tác dị nhân đa liên kết QPA Phân tích chương trình chất lượng Heteronuclear single quantum coherence spectroscopy Heteronuclear Multiple Bond Correlation Quality Program Analysis ESI Ion hóa đầu phun điện tử Electrospray Ionization GMP Thực hành sản xuất tốt Good Manufacturing Practice HMP Pectin methoxyl hóa cao High Methoxyl Pectin DE Chỉ số este hóa Degree of Ester DA Chỉ số amin hóa Degree of Amine MI Chỉ số methoxyl Methoxyl Index ATVSTP An toàn vệ sinh thực phẩm SKC Sắc ký cột DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 1.1 Danh mục hợp chất phân lập từ mật nhân 30 Bảng 1.2 Một số sản phẩm mật nhân bán thị trường số nước giới 34 Bảng 1.3 Một số sản phẩm liều lượng mật nhân sử dụng EU 34 Bảng 2.1 Khoảng biến thiên yếu tố thực nghiệm 51 Bảng 2.2 Ma trận kết thí nghiệm 51 Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm khảo sát yếu tố nhiệt độ 52 Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm khảo sát yếu tố tỷ lệ dung mơi/ ngun liệu 52 Bảng 2.5 Bố trí thí nghiệm khảo sát yếu tố thời gian chiết 53 Bảng 2.6 Ma trận kết thí nghiệm 54 Bảng 3.1 Phân tích số thành phần hóa học rễ mật nhân Gia Lai Quảng Nam 61 Bảng 3.2 Khả gây độc tế bào ung thư dịch chiết ethanol 80 % rễ mật nhân huyện Ia Grai, tỉnh Gia Lai 61 Bảng 3.3 Khả gây độc tế bào ung thư dịch chiết ethanol 80 % rễ mật nhân huyện Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam 62 Bảng 3.4 Giá trị IC50 dịch chiết rễ mật nhân vitamin C 64 Bảng 3.5 Số liệu phổ 1H- 13C-NMR chất 65 Bảng 3.6 Số liệu phổ 1H- 13C-NMR chất 67 Bảng 3.7 13 Số liệu phổ H- C-NMR chất 68 Bảng 3.8 Số liệu phổ 1H- 13C-NMR chất 70 Bảng 3.9 Số liệu phổ 1H- 13C-NMR chất 71 Bảng 3.10 Số liệu phổ 1H- 13C-NMR chất chất 74 Bảng 3.11 Bảng tổng hợp kết phân lập xác định cấu trúc hóa học chất từ rễ mật nhân 76 Bảng 3.12 Khả gây độc tế bào ung thư dịch chiết ethanol 80 % rễ mật nhân 86 Bảng 3.13 Khả gây độc tế bào ung thư dịch chiết nước rễ mật nhân 87 Bảng 3.14 Khả ức chế sản sinh NO dịch chiết nước nồng độ khác 90 Bảng 3.15 Khả ức chế enzyme -glucosidase dịch chiết nước 91 Bảng 3.16 Giá trị IC50 kháng vi sinh vật kiểm định dịch chiết nước 92 Kết đo ABS dịch chiết rễ mật nhân acid ascorbic 93 Bảng 3.17 Bảng 3.18 Bảng giá trị IC50 dịch chiết rễ mật nhân acid ascorbic 93 Bảng 3.19 Kết thử độc tính bất thường dịch chiết nước rễ mật nhân 94 Bảng 3.20 Khả gây độc tế bào HEK-293 dịch chiết rễ mật nhân 94 Bảng 3.21 Kết tiêu chất lượng cao chiết mật nhân 97 Bảng 3.22 Kết định tính số hợp chất thiên nhiên cao chiết mật nhân 98 Bảng 3.23 Kết kiểm tra an toàn vệ sinh thực phẩm cao mật nhân 99 Bảng 3.24 Bảng kết đánh giá cảm quan 103 Bảng 3.25 Kết kiểm tra chất lượng mẫu trà thảo mộc mật nhân 104 Bảng 3.26 Chiều cao cột lắng qua ngày theo nồng độ pectin 105 Bảng 3.27 Điểm đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng 109 Bảng 3.28 Kết kiểm tra chất lượng mẫu nước rau má mật nhân 110 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1 Hình ảnh mật nhân vùng núi Gia Lai Hình 2.1 Một số hình ảnh rễ mật nhân 39 Hình 2.2 Sơ đồ tổng quát nội dung nghiên cứu 41 Hình 2.3 Sơ đồ phân lập chất nhóm alkaloid 44 Hình 2.4 Sơ đồ phân lập chất khơng thuộc nhóm alkaloid 47 Hình 2.5 Hệ thống chưng ninh hồi lưu 48 Hình 2.6 Sơ đồ quy trình chiết 49 Hình 3.1 Sự thay đổi màu DPPH theo nồng độ 62 Hình 3.2 Khả bắt gốc tự DPPH vitamin C, dịch chiết rễ mật nhân Gia Lai dịch chiết rễ mật nhân Quảng Nam 63 Hình 3.3 Đường xu hướng khả bắt gốc tự DPPH vitamin C, dịch chiết rễ mật nhân Gia Lai dịch chiết rễ mật nhân Quảng Nam 63 Hình 3.4 Sự ảnh hưởng đồng thời nhiệt độ chiết thời gian chiết đến hiệu suất chiết rễ mật nhân dung mơi ethanol 80 % 79 Hình 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ chiết đến hàm lượng EL4 80 Hình 3.6 Ảnh hưởng tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu đến hàm lượng EL4 81 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian chiết đến hàm lượng EL4 82 Hình 3.8 Sơ đồ quy trình chiết mật nhân ethanol 84 Hình 3.9 Sơ đồ quy trình chiết mật nhân nước 85 Hình 3.10 Khả ức chế sản sinh TNF-anpha dịch chiết nước nồng độ khác 88 Hình 3.11 Khả ức chế sản sinh IL-6 dịch chiết nước nồng độ khác 89 Hình 3.12 Khả ức chế sản sinh IL-8 dịch chiết nước nồng độ khác 89 Hình 3.13 Sơ đồ quy trình sản xuất cao mật nhân 96 Hình 3.14 Sơ đồ quy trình sản xuất trà thảo mộc mật nhân 102 Hình 3.15 Biểu đồ mạng nhện thể mức độ ưa thích sản phẩm trà thảo mộc mật nhân 103 Hình 3.16 Sự biến đổi chiều cao cột lắng theo thời gian 106 Hình 3.17 Quy trình cơng nghệ sản xuất nước rau má mật nhân 108 Hình 3.18 Biểu đồ mạng nhện thể mức độ ưa thích sản phẩm nước rau má mật nhân 109 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mật nhân loại thực vật có hoa thuộc họ Simaroubaceae họ Thanh Thất có nguồn gốc từ Đơng Nam Á Mật nhân sử dụng phổ biến, có tên khoa học eurycoma longifolia jack hay gọi bách bệnh, mật nhơn hay hậu phác nam Nhiều cơng trình khoa học nghiên cứu mật nhân giới công bố ứng dụng rộng rãi với kết phân lập nhiều hợp chất hữu có giá trị, chiết xuất từ mật nhân sử dụng để bổ sung vào sản xuất sản phẩm dược phẩm, thực phẩm có lợi cho sức khỏe Các nghiên cứu trước chứng minh, rễ mật nhân thành phần có giá trị sử dụng để điều trị đau nhức, ăn uống không tiêu, no hơi, đầy bụng, sốt dai d ng, sốt r t, suy dương, kiết l , sưng tuyến d ng làm thuốc bổ tăng cường sức khỏe Các chiết xuất từ mật nhân người sử dụng để chống sốt r t, thuốc tăng trưởng hormone sinh dục thuốc hạ nhiệt Ngoài ra, chiết xuất từ rễ mật nhân cịn d ng để khơi phục lượng sinh khí, tăng cường lưu thơng máu có vai trò tốt phụ nữ sau sinh Bên cạnh đó, chiết xuất cịn chứa hợp chất có hoạt tính chống khối u chống k sinh tr ng, chống lo t Trong đó, biết đến nhiều tác dụng làm tăng cường lượng hormone nội sinh testosterol nam giới Ở nước ta, nay, mật nhân sử dụng thuốc cổ truyền mà cịn có số cơng trình nghiên cứu khoa học cơng bố, nhiều hợp chất có giá trị tìm thấy ứng dụng mật nhân vào sản xuất số sản phẩm Tại khu vực miền Trung - Tây Nguyên, đặc biệt vùng núi tỉnh Gia Lai, Quảng Nam, Huế, mật nhân phát triển nhiều, người dân khai thác sử dụng chúng loại thuốc bổ phổ biến, đặc biệt rễ Tuy nhiên, nghiên cứu công bố đối tượng địa phương khơng mang tính hệ thống, chưa có cơng trình nghiên cứu cơng bố chi tiết đầy đủ phân lập, ứng dụng hoạt tính sinh học q có rễ mật nhân để làm sở ứng dụng công nghệ sản xuất sản phẩm thực phẩm Ngoài ra, ứng dụng mật nhân chủ yếu lĩnh vực dược phẩm, đó, ứng dụng bổ sung mật nhân vào sản xuất thực phẩm chưa nhiều đa dạng, đặc biệt, chưa có nhiều sản phẩm nghiên cứu làm giảm vị đắng khó chịu bổ sung mật nhân để tạo thành sản phẩm có giá trị dược lý có giá trị cảm quan Với tác dụng to lớn mật nhân, loại dược liệu qu tình hình thực trạng nghiên cứu mật nhân miền Trung - Tây Nguyên nay, đồng thời nhằm đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm, nâng cao giá trị kinh tế khuyến khích cơng tác bảo tồn nguồn nguyên liệu thiên nhiên địa phương, tiến hành nghiên cứu: “Xây dựng quy trình cơng nghệ chiết tách, xác định thành phần hóa học rễ mật nhân (eurycoma longifolia Jack) khu vực miền Trung - Tây Nguyên ứng dụng công nghiệp thực phẩm” Mục tiêu nghiên cứu Tìm kiếm, phát xác định hợp chất có hoạt tính sinh học đáng qu rễ mật nhân miền Trung – Tây Nguyên Từ đó, ứng dụng bổ sung vào quy trình sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Rễ mật nhân thu nhận vùng nguyên liệu lựa chọn khu vực vùng núi tỉnh Gia Lai Quảng Nam Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát, đánh giá lựa chọn ngun liệu để phục vụ tồn q trình nghiên cứu, sử dụng phương pháp phân lập, định danh xác định thành phần hợp chất Thăm dị số hoạt tính sinh học dịch chiết rễ mật nhân Ứng dụng sản xuất số sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe với quy mơ phịng thí nghiệm Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Thu thập, tổng hợp tài liệu, tư liệu, sách báo, cơng trình nghiên cứu nước quốc tế đặc điểm, cấu trúc, thành phần, phương pháp thu nhận cao chiết, khảo sát hoạt tính sinh học ứng dụng rễ mật nhân nước giới 4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 4.2.1 Phương pháp phân lập, định danh xác định cấu trúc hóa học 4.2.1.1 Phương pháp phân lập Chiết hợp chất thuộc nhóm alkaloid phương pháp chưng ninh hồi lưu với dung môi nước để chiết hợp chất chủ yếu tan nhiều dung môi phân cực Chiết hợp chất khác phương pháp chiết Soxhlet với dung mơi hữu phân cực để chiết hợp chất chủ yếu tan nhiều dung mơi phân cực khơng phân cực Phân lập chất phương pháp sắc ký, tinh chế phương pháp kết tinh phân đoạn, đó, cao chiết dung môi khác tách tinh chế phương pháp sắc ký cột kết hợp với sắc ký lớp mỏng với hệ dung mơi thích hợp Sắc ký cột gồm sắc ký cột thường sắc ký cột nhanh (flash chromatography) sử dụng silicagel Đối với chất phân cực sử dụng Sephadex LH–20 ngược pha RP–18 Kiểm tra độ tinh khiết chất theo dõi trình tách chất cột sắc ký lớp mỏng với hệ dung mơi thích hợp 4.2.1.2 Phương pháp định danh, xác định cấu trúc hóa học chất Các phương pháp định danh, xác định cấu trúc hóa học phổ biến: Kết hợp phương pháp vật lý (tonc, []D) phương pháp phổ đại: Phổ hồng ngoại (IR), phổ khối va chạm electron (EI-MS), phổ khối ion hóa bụi electron (ESIMS), phổ khối có độ phân giải cao (HR-ESI-MS , phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân chiều (1H-NMR, 13 C-NMR, DEPT) hai chiều (HSQC, HMBC, 1H-1H COSY, NOESY) 4.2.1.3 Phương pháp tối ưu hóa số yếu tố ảnh hưởng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 1, mức với k yếu tố ảnh hưởng - Xây dựng quy trình tối ưu để chiết hợp chất có lợi bổ sung vào quy trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe - Khảo sát điều kiện thu nhận cao chiết phương pháp chưng ninh hồi lưu - Tối ưu hóa số yếu tố ảnh hưởng phương pháp chưng ninh hồi lưu Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 1, mức với k yếu tố ảnh hưởng (TYT 2k) - Các yếu tố khảo sát gồm: Thời gian chiết, nhiệt độ chiết tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu 4.2.2 Phương pháp xác định hoạt tính sinh học dịch chiết - Phương pháp xác định khả gây độc tế bào ung thư - Phương pháp xác định khả ức chế sản sinh NO - Phương pháp xác định hoạt tính ức chế enzyme α- glucosidase - Phương pháp xác định hoạt tính kháng viêm thông qua khảo sát cytokine tiền viêm cytokine gây viêm - Phương pháp xác định hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định - Phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa - Phương pháp thử độc tính - Phương pháp thử khả khơng gây độc tế bào người 4.2.3 Phương pháp sản xuất sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe Nghiên cứu quy trình sản xuất số sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe quy mơ phịng thí nghiệm, xây dựng quy trình cơng nghệ tạo sản phẩm đáp ứng quy định hành Nhà nước thực phẩm bảo vệ sức khỏe 4.2.4 Phương pháp đánh giá mức độ an toàn thực phẩm Xác định hàm lượng kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh nguyên liệu sản phẩm thiết bị phương pháp phân tích đại 4.2.5 Phương pháp phân tích đánh giá cảm quan sản phẩm thực phẩm Sản phẩm thực phẩm mới, đặc biệt sản phẩm có vị đắng mật nhân địi hỏi phải người tiêu dùng chấp nhận, đó, yêu cầu sản phẩm phải đánh giá cảm quan cần thiết quan trọng Sử dụng phương pháp cho điểm thị hiếu để đánh giá mức độ chấp nhận người tiêu d ng sản phẩm 4.2.6 Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm xử lý số liệu: TableCurve 2Dv4, Matlab R2016a, Anova, Excel Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài * Ý nghĩa khoa học - Cung cấp thông tin khoa học thành phần hoạt tính sinh học rễ mật nhân thu hái Gia Lai Góp phần làm phong phú nguồn liệu hợp chất thiên nhiên giới nói chung Việt Nam nói riêng - Cung cấp thông tin khoa học sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe ứng dụng từ rễ mật nhân * Ý nghĩa thực tiễn - Đặt sở cho việc xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm bổ sung cao chiết mật nhân có hiệu cao, thúc đẩy phát triển đa dạng ngành cơng nghiệp sản xuất thực phẩm có lợi cho sức khỏe người tiêu d ng 5 - Góp phần nâng cao giá trị kinh tế rễ mật nhân v ng núi tỉnh miền Trung Tây Nguyên - Làm sở để phát triển ngành công nghiệp khai thác ứng dụng loại thảo dược qu địa phương Bố cục luận án Luận án gồm 123 trang (không kể phần phụ lục), kết cấu bao gồm: Mở đầu có trang trình bày tính cấp thiết, mục tiêu, nội dung, nghĩa khoa học, nghĩa thực tiễn luận án Nội dung gồm chương: Chương 1: Tổng quan tài liệu gồm 32 trang; Chương 2: Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu, gồm có 18 trang; Chương 3: Kết nghiên cứu gồm có 52 trang; Phần kết luận kiến nghị gồm trang; Các cơng trình nghiên cứu cơng bố trang Ngồi phần cơng trình cơng bố tài liệu tham khảo gồm 12 trang Trong luận án tổng cộng có 37 bảng, 28 hình vẽ đồ thị Có 114 tài liệu tham khảo tiếng Việt, tiếng Anh trang web 6 CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan mật nhân 1.1.1 Đặc điểm sinh thái, phân bố Mật nhân, gọi bá bệnh, hậu phác, tho nan Lào , antongsar Campuchia , danh pháp khoa học: Eurycoma longifolia Jack, loại có hoa thuộc họ Thanh Thất Simaroubaceae, loài địa Malaysia, Indonesia, Việt Nam, mật nhân phân bố Thái Lan, Lào Ấn Độ Ở Indonesia, mật nhân tự nhiên mọc Sumatra Kalimanta [1] [2] Cây mật nhân (hình 1.1) loại nhỏ có cành, bụi thân mảnh, sinh trưởng tầng rừng thấp, đất sỏi, ưa chua dẫn lưu nước tốt Cây có kích thước trung bình, cao đến 10 m, thường không phân nhánh Lá kép lông chim chẵn dài đến 1m, cuống màu nâu đỏ Mỗi k p gồm 30 – 40 ch t, hình mũi mác hình trứng ngược Mỗi ch t dài khoảng (5 – 20) cm, rộng (1,5 – 6) cm, mặt màu xanh, mặt màu trắng Hoa mọc thành cụm hình ch y nách lá, màu đỏ nâu, có nhiều lơng tơ mịn Hoa lưỡng tính, cánh hoa nhỏ, mềm Quả hạch cứng, hình trứng, nâu vàng cịn non trở thành nâu đỏ chín Vỏ rễ mật nhân thường có màu trắng vàng ngà [1] [2] Hình 1.1 Hình ảnh mật nhân vùng núi Gia Lai Mật nhân thường mọc v ng đồi núi có sườn dốc cao, v ng đất cát có tính acid, nghèo chất dinh dưỡng mọc tán cây, thích hợp nơi có nhiệt độ trung bình 25 0C độ ẩm khoảng 80 – 90 % mọc khu rừng ven bờ biển rừng nguyên sinh, rừng tái sinh khu rừng hỗn tạp, rừng thưa, ưa acid đất cát độ cao khoảng 700 m so với mực nước biển [1] [2] Mật nhân xem loại thảo dược quý, phận mật nhân gồm lá, quả, thân, đặc biệt rễ có tác dụng điều trị nhiều bệnh Hiện nay, mật nhân d ng rộng rãi nhiều nơi giới, đó, có ở châu Âu, Hoa Kỳ, dạng thực phẩm bổ sung nước uống [1] Cây mật nhân mọc nhiều nơi nước ta, phổ biến miền Trung số v ng Tây Nguyên như: Quảng Nam, Thừa Thiên Huế, Gia Lai, đó, v ng núi tỉnh Gia Lai huyện Kbang, huyện Ia-Grai, mật nhân mọc tự nhiên nhiều khai thác với số lượng lớn [1] [2] 1.1.2 Thành phần hóa học mật nhân Thành phần hóa học mật nhân đa dạng, phận có thành phần khác nhau, bao gồm hợp chất thuộc nhóm triterpen với ba khung sườn quassinoid, squallan tirucallan Ngồi ra, cịn có alkaloid (các dẫn chất có khung canthin-6-one β-carbolin), steroid, coumarin, acetic acid, benzoic acid, menthol… Trong đó, quassinoid alkaloid đóng vai trị quan trọng hoạt chất chủ yếu họ Thanh Thất (Simarubaceae) nói chung mật nhân nói riêng [3] Quassinoid thành phần chất đắng đặc trưng thực vật thuộc họ Thanh Thất Các hợp chất quassinoid dẫn xuất hợp chất triterpenoid đa phần có dẫn xuất từ tetracyclic triterpend Đa số quassinoid có dược tính; xu hướng phổ biến quassinoid sử dụng điều trị viêm khớp, chống sốt, điều trị bệnh viêm đường ruột, [4] Nhiều hợp chất quassinoid tìm thấy phần thân rễ Trong đó, eurycomanone eurycomanol hai quassinoid điển hình rễ mật nhân Các hợp chất làm tăng nội tiết tố testosterone lượng tinh dịch chuột đực [5] Ba dạng quassinoid Eurycolactone D, E F phân lập từ phần rễ theo báo cáo vào năm 2002 Ang cộng [6] Vào năm 2009, nhóm nghiên cứu Miyake cộng phân lập 34 loại quassinoid từ phần thân đồng thời khám phá 10 hợp chất chứng minh hoạt tính gây độc tế bào hợp chất [7] Quassinoid phân loại thành năm loại dựa theo khung carbon cấu tạo nên hợp chất đó, bao gồm nhóm quassinoid có 18 nguyên tử carbon C18 , 19 nguyên tử carbon C19 , loại có 20 nguyên tử carbon C20 , loại có 22 nguyên tử cacbon C22 loại có 25 nguyên tử carbon C25 công thức phân tử Cấu trúc quassinoid phụ thuộc nhiều vào khung carbon [4] Alkaloid chất hữu có chứa nitơ, đa số có nhân vịng, có phản ứng kiềm, thường gặp thực vật đơi có động vật, thường có dược tính mạnh, cho kết tủa phản ứng màu với số thuốc thử gọi thuốc thử alkaloid Alkaloid hợp chất hữu chứa nitơ đa số có nhân vịng Các alkaloid mật nhân dẫn xuất có khung canthin-6-one β-carboline Một số alkaloid tìm thấy rễ mật nhân n -pentyl β-carboline-1-propionate, 5hydroxymethyl-9-methoxycanthin-6-one 1-hydroxy-9-methoxycanthin-6-one, hợp chất có hoạt tính gây độc tế bào chống sốt r t Bên cạnh đó, nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào sợi nhân HT-1080 hợp chất mật nhân, nhóm tác giả Miyake cộng vào năm 2010 nghiên cứu công bố hợp chất 9,10dimethoxy-canthin-6-one hiển thị hoạt động gây độc tế bào mạnh với nồng độ tác dụng IC50 = 5,0 μM [5] Alkaloid thường hợp chất có trọng lượng phân tử cao; rắn nhiệt độ thường, vài alkaloid dạng lỏng Một số alkaloid không đo độ chảy bị phá huỷ nhiệt độ thấp độ chảy Đa số alkaloid thường không màu màu trắng, số có màu vàng Ngồi ra, có số alkaloid dạng bazơ không màu muối với acid lại có màu Các alkaloid thường có vị đắng Do cấu trúc phân tử alkaloid phức tạp có chứa cacbon bất đối nên có tác dụng với ánh sáng phân cực Alkaloid tự nhiên thường có tác dụng quay mặt ph ng ánh sáng phân cực sang trái [8] Alkaloid thường chứa phận hoa, lá, rễ, hạt, vỏ Có trường hợp, c ng cây, phận giàu alkaloid phận khác lại khơng có Lượng alkaloid tỷ lệ thành phần alkaloid thay đổi tuỳ theo m a thu hái, tuổi cây, điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng Trong c ng ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ VÕ KHÁNH HÀ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA RỄ CÂY MẬT NHÂN (EURYCOMA LONGIFOLIA. .. nguồn nguyên liệu thiên nhiên địa phương, tiến hành nghiên cứu: ? ?Xây dựng quy trình cơng nghệ chiết tách, xác định thành phần hóa học rễ mật nhân (eurycoma longifolia Jack) khu vực miền Trung - Tây. .. Nguyên ứng dụng công nghiệp thực phẩm? ?? Mục tiêu nghiên cứu Tìm kiếm, phát xác định hợp chất có hoạt tính sinh học đáng qu rễ mật nhân miền Trung – Tây Nguyên Từ đó, ứng dụng bổ sung vào quy trình