Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (curcuma longa l ) bằng công nghệ enzyme

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐÀO THỊ MAI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT CURCUMINOID TỪ CỦ NGHỆ VÀNG (CURCUMA LONGA L.) BẰNG CÔNG NGHỆ ENZYME LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2021 n n BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐÀO THỊ MAI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT CURCUMINOID TỪ CỦ NGHỆ VÀNG (CURCUMA LONGA L.) BẰNG CÔNG NGHỆ ENZYME Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 8440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Lê Tất Thành Hà Nội – 2021 n LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân hướng dẫn TS Lê Tất Thành Các số liệu nghiên cứu khoa học, kết nghiên cứu luận văn trung thực tài liệu tham khảo ghi rõ nguồn trích dẫn Kết nghiên cứu khơng trùng với cơng trình cơng bố trước Nếu phát chép từ kết nghiên cứu khác sai sót số liệu nghiên cứu, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước nhà trường hội đồng Hà Nội, tháng năm 2021 Tác giả Đào Thị Mai n LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo khoa Hóa học, Học viện Khoa học Cơng nghệ tận tình giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian học tập Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Lê Tất Thành - Viện nghiên cứu hệ Gen, Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tận tình hướng dẫn, hết lịng bảo, tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài luận văn Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán nhóm Nghiên cứu phát triển Cơng nghệ sinh – dược, phịng Hệ gen học chức - Viện Nghiên cứu hệ gen, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Trong q trình làm việc, tơi khơng tiếp thu thêm nhiều kiến thức chun mơn bổ ích mà học tập tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, điều quý giá trình học tập công tác sau Sau xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè khích lệ tinh thần, đóng góp ý kiến, giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! HỌC VIÊN CAO HỌC Đào Thị Mai n MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT III DANH MỤC BẢNG IV DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ V MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu củ nghệ 1.1.1 Cây nghệ vàng 1.1.2 Thành phần hóa học củ nghệ vàng 1.1.3 Hoạt tính sinh học củ nghệ vàng 1.2 Hợp chất curcuminoid củ nghệ vàng 1.2.1 Cấu trúc hóa học curcuminoid 1.2.2 Hoạt tính sinh học curcuminoid 1.2.3 Ứng dụng curcuminoid thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm 1.3 Các phương pháp phân lập curcuminoid 1.4 Ứng dụng công nghệ enzyme chiết xuất hợp chất thiên nhiên 12 1.4.1 Công nghệ enzyme 12 1.4.2 Amylase 13 1.4.3 Cellulase 14 1.4.4 Năng lượng phản ứng xúc tác enzyme 14 1.4.5 Ứng dụng công nghệ enzyme chiết xuất hợp chất thiên nhiên 15 1.4.3 Ứng dụng công nghệ enzyme chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ 18 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Đối tượng nghiên cứu .20 2.2 Hóa chất thiết bị 20 2.3 Phương pháp nghiên cứu .20 2.3.1 Thu mẫu thực vật 20 2.3.2 Phương pháp xác định độ ẩm 20 2.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng tro toàn phần 21 2.3.4 Xác định hàm lượng carbohydrate 22 2.3.5 Xác định hàm lượng thành phần curcuminoid HPLC 22 2.3.6 Phương pháp định lượng đường khử tinh bột 24 2.3.7 Phương pháp xác định hoạt độ enzyme 25 I n 2.3.8 Phương pháp thủy phân nghệ enzyme 26 2.3.9 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm tâm trực giao bậc Box-Wilson 26 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Đánh giá chất lượng mẫu củ nghệ vàng Nghệ An, Việt Nam 28 3.1.1 Đánh giá cảm quan củ nghệ vàng Nghệ An 28 3.1.2 Phân tích chất lượng mẫu nghệ Nghệ An 29 3.1.3 Đánh giá hàm lượng curcuminoid củ nghệ vàng Nghệ An 29 3.2 Kết nghiên cứu xây dựng quy trình chiết xuất curcuminoid công nghệ enzyme quy mô PTN 31 3.2.1 Kết lựa chọn enzyme 31 3.2.2 Kết khảo sát điều kiện thủy phân nghệ 34 3.2.3 Tối ưu hóa quy trình thủy phân củ nghệ enzyme 36 3.2.4 Quy trình chiết xuất curcuminoid cơng nghệ enzyme quy mô PTN 41 3.3 Đánh giá hiệu suất chiết xuất curcuminoid kết hợp với thủy phân enzyme .43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 64 II n DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tên viết tắt PTN Phịng thí nghiệm DMC Demethoxy-curcumin BDMC LTR Bis-demethoxy-curcumin Long terminal reion BMGS Butyl mono glycol sulfate PTSA Para-toluen sulfonate acid HPLC High-performance liquid chromatography LPS Lipopolysaccharide NO Oxit nitric DPCARB GC-MS N,N-dipropyl ammonium N,N-dipropylcarbamate Gas chromatography-mass spectrometry DH Độ thủy phân (Degree of Hydrolyaste) DW Khối lượng khô (Dry weight) III n DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các thành phần củ nghệ vàng C longa Bảng 1.2 Bảng chất lưỡng cực dùng để phân lập curcuminoid 11 Bảng 3.1 Các mẫu nghệ vàng từ số vùng trồng nguyên liệu 28 Bảng 3.2 Một số tiêu chất lượng củ nghệ trồng Nghệ An 29 Bảng 3.3 Hàm lượng curcuminoid củ nghệ vàng Nghệ An 29 Bảng 3.4 Giá trị mức yếu tố ảnh hưởng 36 Bảng 3.5 Ma trận kế hoạch thực nghiệm 37 Bảng 3.6 Bảng phân tích phương sai hàm mục tiêu Y 38 Bảng 3.7 Kết tối ưu hóa biến cơng nghệ 41 Bảng 3.8 Kết thực nghiệm hàm mục tiêu điều kiện tối ưu 41 Bảng 3.9 Kết hàm lượng cao chiết toàn phần mẫu nghệ 43 Bảng 3.10 Đánh giá hiệu suất chiết xuất curcuminoid 44 IV n DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Hình ảnh nghệ vàng (Curcuma longa L.) Hình 1.2 Một số thành phần hóa học củ nghệ sắc ký đồ HPLC curcuminoids tổng (I), curcumin (II), DMC (III) BDMC (III) Hình 1.3 Các chất đồng phân keto-enol curcumin Hình 1.4 Sơ đồ quy trình phân lập curcuminoid dung mơi dễ bay 10 Hình 1.5 Quy trình phân lập curcuminoid dung dịch lưỡng cực 12 Hình 1.6 Sơ đồ phân loại cellulase 14 Hình 1.7 So sánh lượng phản ứng có khơng có xúc tác enzyme 15 Hình 1.8 Chiết xuất hoạt chất liên kết với mạng lưới lignocellulose 18 Hình 2.1 Củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) 20 Hình 2.2 Sắc ký đồ đồng phân curcuminoid 24 Hình 2.3 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn glucose (µg/ml) 25 Hình 2.4 Sơ đồ kế hoạch thực nghiệm bậc với k=3 27 Hình 3.1 Sắc ký đồ mẫu nghệ Tương Dương 30 Hình 3.2 Sắc ký đồ mẫu nghệ trồng đất đồi Nam Đàn 31 Hình 3.3 So sánh thủy phân cellulase với tỷ lệ E/S khác 32 Hình 3.4 So sánh thủy phân α-amylase với tỷ lệ E/S khác 33 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn độ thủy phân loại enzyme khác 33 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH đến trình thủy phân 34 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ lên độ thủy phân 34 Hình 3.8 Tối ưu hóa tỷ lệ nước nguyên liệu 35 Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian lên độ thủy phân 36 Hình 3.10 Biểu đồ thực nghiệm dự đốn phân bố ngẫu nhiên hàm mục tiêu Y 39 Hình 3.11 Bề mặt đáp ứng hàm mục tiêu Y 40 Hình 3.12 Kết tối ưu biến cơng nghệ q trình thủy phân nghệ 41 Hình 3.13 Sơ đồ quy trình chiết xuất cao chiết nghệ công nghệ enzyme quy mô PTN 42 V n Hình 3.12 Kết tối ưu biến cơng nghệ q trình thủy phân nghệ Giải pháp tối ưu lựa chọn bảng 3.7 điều kiện thông số công nghệ, giá trị dự đoán hàm mục tiêu Y = 47,285 (%) Bảng 3.7 Kết tối ưu hóa biến cơng nghệ Giá trị tối ưu yếu tố Các yếu tố Biến mã hóa Biến thực Biến mã hóa Biến thực A Tỷ lệ amylase (%) 0,376 1,1 B Tỷ lệ cellulase (%) - 0,773 0,8 C pH - 0,162 5,9 D Nhiệt độ (oC) 0,354 52,5 E Thời gian (giờ) 0,279 16 30 phút Kiểm tra lại mơ hình tối ưu hóa Thực nghiệm tiến hành lặp lại lần với thông số công nghệ điều kện tối ưu bao gồm pH 5,9, nhiệt độ 52,5oC, tỷ lệ enzyme amylase 1,1%, tỷ lệ cellulase 0,8%, thời gian 16 30 phút Kết thí nghiệm cho bảng 3.8 Bảng 3.8 Kết thực nghiệm hàm mục tiêu điều kiện tối ưu Thông số công nghệ pH Hàm Nhiệt Tỷ lệ Tỷ lệ độ (oC) amylase (%) cellulase Thời gian mục (giờ) tiêu Kết Thực Lý nghiệm thuyết (%) 5,9 52,5 1,1 0,8 16 Y 45,12 ± 30 phút (%) 0,04 47,285 Kết bảng 3.8 cho thấy kết thực nghiệm điều kiện tối ưu đạt độ thủy phân 45,12 ± 0,04 (%), gần với giá trị dự đoán hàm mục tiêu (47,285%) Như vậy, mơ hình tính tốn tối ưu phù hợp với thực nghiệm 3.2.4 Quy trình chiết xuất curcuminoid cơng nghệ enzyme quy mơ PTN Sau tối ưu hóa điều kiện tơi đưa quy trình chiết xuất cao chiết nghệ công nghệ enzyme quy mô PTN hình đây: 41 n Hình 3.13 Sơ đồ quy trình chiết xuất cao chiết nghệ cơng nghệ enzyme quy mơ PTN Thuyết minh quy trình Bước Xử lí nguyên liệu - 50 g nguyên liệu nghệ lát khơ đem xay nghiền đến kích thước hạt ≤ 3mm; Bước Thủy phân nghệ - Khử trùng bình tam giác 121oC vịng 10 phút; 42 n - Cho nguyên liệu xay nhuyễn vào bình dung tích 1000 ml bổ sung 350 ml nước; - Khởi động khuấy trộn, tốc độ 200 vòng/phút; - Gia nhiệt hỗn hợp lên 80oC vòng 20 phút; - Hạ nhiệt độ xuống 52,5oC; - Bổ sung enzyme α-amylase 0,55 g (tỷ lệ 1,1% so với nguyên liệu), enzyme cellulase 0,4g (tỷ lệ 0,8% so với nguyên liệu); - Thủy phân 52,5oC, pH 5,9 vòng 16 30 phút; - Tăng nhiệt độ lên 100oC 20 phút để kết thúc trình thủy phân; Bước Loại nước - Sấy hỗn hợp tủ sấy nhiệt độ 60oC thu 43,05 g bột nghệ khơ hồn tồn; Bước Cơ - Chiết - Bổ sung 86,1 ml dung dịch methanol ngâm chiết 60oC Lọc hỗn hợp qua giấy lọc thu dịch chiết Sau đó, tiếp tục tiến hành lặp lại thêm lần; - Dịch chiết thu đem cô quay 45oC hết hồn tồn dung mơi thu 9,98 g cao chiết cô đặc Tiến hành khảo sát lặp lại lần để đo độ ổn định quy trình chiết xuất cao nghệ công nghệ enzyme quy mô PTN Bảng 3.9 Kết hàm lượng cao chiết toàn phần mẫu nghệ STT Khối lượng nghệ lát khô (g) Khối lượng bột nghệ khô (g) Khối lượng cao chiết (g) Hàm lượng cao toàn phần (%) 50,00 43,05 9,98 22,94 50,00 43,13 10,01 23,20 50,00 42,98 9,89 23,01 Trung bình 23,05 Sau lần chiết tổng hàm lượng cao chiết tồn phần trung bình thu 23,05% cao so với chiết Soxhlet 21,43% Các kết lần chiết chênh lệch sai số cho phép chứng tỏ quy trình chiết ổn định 3.3 Đánh giá hiệu suất chiết xuất curcuminoid kết hợp với thủy phân enzyme Hàm lượng curcuminoid phân tích thành phần HPLC từ cao chiết thu phương pháp chiết Soxhlet, chiết xuất kết hợp thủy phân 43 n enzyme chiết xuất hỗ trợ siêu âm Kết phân tích thống kê trình bày bảng 3.10 Bảng 3.10 Đánh giá hiệu suất chiết xuất curcuminoid Soxhlet Phương pháp Hàm lượng Hiệu chiết xuất curcuminoid suất (%) (%) NA03 6,1 Kết hợp thủy phân Hỗ trợ siêu âm Hàm lượng curcuminoid (%) Hiệu suất (%) Hàm lượng curcuminoid (%) Hiệu suất (%) 5,87 96,23 5,8 95,08 100 Từ kết bảng 3.10 ta thấy kết hiệu suất chiết xuất kết hợp thủy phân enzyme có giá trị 96,23% cao so với hiệu suất chiết xuất hỗ trợ siêu âm 95,08% Tuy nhiên, so sánh lượng dung môi chiết sử dụng, ta thấy thay sử dụng tỷ lệ ngun liệu/dung mơi 1/3, sau thủy phân ta cần sử dụng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/2 Như vậy, nhờ trình thủy phân, quy trình chiết xuất curcuminoid giảm 33,3% lượng dung mơi so với q trình chiết xuất thơng thường Vì vậy, việc sử dụng kết hợp thủy phân enzyme quy trình chiết xuất tiềm ứng dụng thực tế để tạo công nghệ chiết xuất xanh, thân thiện với môi trường 44 n KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đã đánh giá số tiêu chất lượng mẫu nghệ thu vùng Nam Đàn Tương Dương - Nghệ An độ ẩm trung bình 76,36%; hàm lượng tro toàn phần 5,3% khối lượng khô; hàm lượng carbohydrate 73,49% khối lượng khô; hàm lượng tinh bột 53,54% khối lượng khô; hàm lượng cao tổng toàn phần 17,13%; hàm lượng curcuminoid tổng 4,74% Đã lựa chọn hệ enzyme (α-amylase cellulase) xây dựng quy trình chiết xuất curcumioid từ củ nghệ vàng công nghệ enzyme quy mô PTN với điều kiện thủy phân là: pH 5,9; nhiệt độ 52,5oC; hàm lượng α-amylase 1,1% (tương đương 220 UI/g); cellulase 0,8% (tương đương 160 UI/g), thời gian thủy phân 16 30 phút, độ thủy phân 45,12 ± 0,04 (%) Quy trình chiết xuất curcuminoid cơng nghệ enzyme đạt hiệu suất 96,23% cao so với chiết xuất dung môi thông thường (95,08%) giảm 33,3% lượng dung mơi sử dụng Kiến nghị Cần tiếp tục hồn thiện quy trình cơng nghệ chiết xuất curcuminoid cơng nghệ enzyme quy mơ lớn để triển khai ứng dụng sản xuất n TÀI LIỆU THAM KHẢO Chempakan, B And Parthasarathy V.A., 2008, ”6 Turmeric” in Parthasarathy, Chemistry of Spices, pp 97-123 Kumar A., Luxmi V., 2020, Effect of calcinations on structural, optical and photocatalytic properties of a green photo-catalyst ‘turmeric roots powder”, Optik, pp 116-162 Chaaban A, Gomes EN, Richardi VS, Martins CEN, Brum JS, Navarro-Silva MA, Deschampsd C, Molentoag MB, 2019, Essential oil from Curcuma longa leaves: can an Bioactive Compounds of Turmeric (Curcuma longa L.), Ind Crop Prod, pp 132:352–364 Mishra R, Gupta AK, Kumar A, Lal RK, Saikia D, Chanotiya CS, 2018, Genetic diversity, essential oil composition, and in vitro antioxidant and antimicrobial activity of Curcuma longa L germplasm collections, J Appl Res Med Aromat Plants, pp 10:75–84 Ilangovan M, Guna V, Hu C, Nagananda G, Reddy N, 2018, Curcuma longa L plant residue as a source for natural cellulose fibers with antimicrobial activity, Ind Crop Prod, pp 112:556–560 M Akram, A.A Shahab-Uddin, K Usmanghani, A Hannan, E Mohiuddin, and M Asif, 2010, Curcuma longa and curcumin: a review article, Rom J Biol Plant Biol, pp 55(2), 65-70 Okuda-Hanafusa C, Uchio R, Fuwa A, Kawasaki K, Muroyama K, Yamamoto Y, Murosak S, 2019, Turmeronol A and turmeronol B from Curcuma longa prevent inflammatory mediator production by lipopolysaccharide-stimulated RAW264.7 macrophages, partially via reduced NF-B signaling, Food Funct, pp.10:57795788 Avanỗo GB, Ferreira FD, Bomfim NS, Santos PASR, Peralta RM, Brugnari T, Mallmann CA, Abreu Filho BA, Mikcha JMG, Machinski M Jr, 2017, Curcuma longa L essential oil composition, antioxidant effect, and effect on Fusarium verticillioides and fumonisin production, Food Control, pp 73:806–81 Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Xuân Sâm, 2004, Công nghệ enzyme, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 304 tr n 10 S K Sandur, M K Pandey, B Sung, K S Ahn, A Murakami, G Sethi, and B Aggarwal, 2007, Curcumin, demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin, tetrahydrocurcumin and turmerones differentially regulate anti-inflammatory and anti-proliferative responses through a ROS-independent mechanism, Carcinogenesis, 28(8), pp 1765-1773 11 J H Naama, G H Alwan, H R Obayes, A A Al-Amiery, A A Al-Temimi, A A H Kadhum, and A B Mohamad, 2013, Curcuminoids as antioxidants and theoretical study of stability of curcumin isomers in gaseous state, Research on Chemical Intermediates, 39(9), pp 4047-4059 12 G K Jayaprakasha, L J Rao, and K K Sakariah, 2006, Antioxidant activities of curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin, Food chemistry, 98(4), pp 720-724 13 Braga MC, Vieira ECS, de Oliveira TF, 2018, Curcuma longa L leaves: characterization (bioactive and antinutritional compounds) for use in human food in Brazil, Food Chem, pp 265:308–315 14 Li X, Chen W, Chang Q, Zhang Y, Zheng B, Zeng H, 2020, Structural and physicochemical properties of ginger (Rhizoma curcumae longae) starch and resistant starch: a comparative study, Int J Biol Macromol, pp.144:67–75 15 Kocaadam B, Sanlier N, 2017, Curcumin, an active component of turmeric (Curcuma longa L.), and its effects on health, Crit Rev Food Sci Nutr, pp 57:2889–1895 16 Soleimani V, Sahebkar A, Hosseinzadeh H, 2018, Turmeric (Curcuma longa) and its major constituent (curcumin) as nontoxic and safe substances: review, Phytother Res, pp 32:985–995 17 Maizura M, Aminah A, Wan Aida W, 2011, Total phenolic content and antioxidant activity of kesum (Polygonum minus), ginger (Zingiber officinale) and turmeric (Curcuma longa) extract, Int Food Res J, pp 18:526–531 18 Sharma S, Kulkarni SK, Chopra K, 2006, Curcumin, the active principle of turmeric (Curcuma longa), ameliorates diabetic nephropathy in rats, Clin Exp Pharmacol Physiol, pp 33:940–945 19 Henrotin Y, Malaise M, Wittoek R, de Vlam K, Brasseur JP, Luyten FP, Jiangang Q, Van den Berghe M, Uhoda R, Bentin J, De Vroey T, Erpicum n 20 21 22 23 24 25 26 27 L, Donneau AF, Dierckxsens Y, 2019, Bio-optimized Curcuma longa extract is efficient on knee osteoarthritis pain: a double-blind multicenter randomized placebo controlled three-arm study, Arthritis Res Ther, pp 21:179 Vaughn AR, Branum A, Sivamani RK, 2016, Effects of turmeric (Curcuma longa) on skin health: a systematic review of the clinical evidence, Phytother Res, pp 30:1243–1264 Cunha Neto F, Marton LT, de Marqui SV, Lima TA, Barbalho SM, 2019, Curcuminoids from Curcuma Longa: new adjuvants for the treatment of crohn’s disease and ulcerative colitis?, Crit Rev Food Sci Nutr, pp 59:2136– 2143 Aggarwal BB, Yuan W, Li S, Gupta SC, 2013, Curcumin-free turmeric exhibits anti-inflammatory and anticancer activities: identification of novel components of turmeric, Mol Nutr Food Res, pp 57:1529–1542 Zhang L, Yang Z, Chen F, Su P, Chen D, Pan W, Fang Y, Dong C, Zheng X, Du Z, 2017, Composition and bioactivity assessment of essential oils of Curcuma longa L collected in China, Ind Crop Prod, pp 109:60–73 El-Baroty GS, Abd El-Baky H, Farag RS, Saleh MA, 2010, Characterization of antioxidant and antimicrobial compounds of cinnamon and ginger essential oils, Afr J Biochem, pp 4:167–174 Sivasothy Y, Chong WK, Hamid A, Eldeen IM, Sulaiman SF, Awang K, 2011, Essential oils of Zingiber officinale var rubrum Theilade and their antibacterial activities, Food Chem, pp 124:514–517 Asuk AA, Agiang MA, Dasofunjo K, Willie AJ, 2015, The biomedical significance of the phytochemical, proximate and mineral compositions of the leaf, stem bark and root of Jatropha curcas, Asian Pac J Trop Biomed, pp 5:650–657 Shukla R, Singh P, Prakash B, Dubey N, 2012, Antifungal, aflatoxin inhibition and antioxidant activity of Callistemon lanceolatus (Sm.) sweet essential oil and its major component 1,8cineole against fungal isolates from chickpea seeds, Food Control, pp 25:27–33 n 28 Apisariyakul A, Vanittanakom N, Buddhasukh D, 1995, Antifungal activity of turmeric oil extracted from Curcuma longa (Zingiberaceae), J Ethnopharmacol, pp 49:163–169 29 Balakrishnan K, 2007, Postharvest technology and processing of turmeric In: Ravindran PN, Nirmal Babu K, Sivaraman K (eds) Turmeric: the genus Curcuma, CRC Press, Boca Raton, pp 193–256 30 Asuk AA, Agiang MA, Dasofunjo K, Willie AJ, 2015, The biomedical significance of the phytochemical, proximate and mineral compositions of the leaf, stem bark and root of Jatropha curcas, Asian Pac J Trop Biomed, pp 5:650–657 31 Asuk AA, Agiang MA, Dasofunjo K, Willie AJ, 2015, The biomedical significance of the phytochemical, proximate and mineral compositions of the leaf, stem bark and root of Jatropha curcas, Asian Pac J Trop Biomed, pp 5:650–657 32 Zheng Y, Pan C, Zhang Z, Luo W, Liang X, Shi Y, Liang L, Zheng X, Zhang L, Du Z, 2020, Antiaging effect of Curcuma longa L essential oil on ultraviolet-irradiated skin, Microchem J, pp.154:104608 33 Damalas CA, 2011, Potential uses of turmeric (Curcuma longa) products as alternative means of pest management in crop production, Plant Omics, pp 4:136–141 34 Priyadarsini, 2014, K The Chemistry of Curcumin: From Extraction to Therapeutic Agent, Molecules, pp 19, 20091–20112 35 Lampe V.; Milobedzka J., 1913, Studient uber Curcumin, Ber Dtsch Chem Ges, pp 46, 2235–2240 36 Prasad S.; Gupta S.C.; Tyagi A.K.; Aggarwal B.B, 2014, Curcumin, a component of golden spice: From bedside to bench and back, Biotechnol Adv., pp 32, 1053–1064 37 Vogel H.A.; Pelletier, 1815, J Curcumin-biological and medicinal properties, J Pharma, pp 2-50 38 Gupta S.C.; Patchva S.; Koh W.; Aggarwal B.B, 2012, Discovery of Curcumin, a Component of the Golden Spice, and Its Miraculous Biological Activities, Clin Exp Pharmacol Physiol., pp 39, 283–299 n 39 Priyadarsini, K.I, 2009, Photophysics, photochemistry and photobiology of curcumin: Studies from organic solutions, bio-mimetics and living cells, J Photochem Photobiol C Photochem Rev., pp 10, 81–95 40 Payton F.; Sandusky P.; Alworth W.L, 2007, NMR Study of the Solution Structure of Curcumin, J Nat Prod, pp 70, 143–146 41 Goel A.; Kunnumakkara A.B.; Aggarwal B.B, 2008, Curcumin as “Curecumin”: From kitchen to clinic, Biochem Pharmacol, pp 75, 787– 809 42 Aggarwal B.B.; Kumar A.; Bharti A.C, 2003, Anticancer potential of curcumin: Preclinical and clinical studies, Anticancer Res, pp 23, 363–398 43 C.S Beevers and S Huang, 2011, Pharmacological and clinical properties of curcumin, Botanics: Targets and Therapy, pp.1, 5-18 44 V R Yadav, and B B Aggarwal, 2011, Curcumin: a component of the golden spice, targets multiple angiogenic pathways, Cancer biology and therapy, pp 11(2), 236-241 45 C N Sreekanth, S V Bava, E Sreekumar and R J Anto, 2011, Molecular evidences for the chemosensitizing efficacy of liposomal curcumin in paclitaxel chemotherapy in mouse models of cervical cancer, Oncogene, pp 30(28), 3139- 3152 46 K Neelofar, S Shreaz, B Rimple, S Muralidhar, M Nikhat, and L A Khan, 2011, Curcumin as a promising anticandidal of clinical interest, Canadian Journal of Microbiology, pp.57(3), 204-210 47 H S Zhang, Z Ruan, and W W Sang, 2011, HDAC1/NFκB pathway is involved in curcumin inhibiting of Tat‐mediated long terminal repeat transactivation, Journal of cellular physiology, pp 226(12), 3385-3391 48 M R Guimarães, L S Coimbra, S G de Aquino, L C Spolidorio, K L Kirkwood, and C Rossa Jr, 2011, Potent anti‐inflammatory effects of systemically administered curcumin modulate periodontal disease in vivo, Journal of periodontal research, pp 46(2), 269-279 49 Assadpour et al, 2016, Evaluation of folic acid nano-encapsulation by double emulsion, Food and Bioprocess Technology, pp.2024-2032 n 50 Faridi Esfanjani and Jafari, 2016, Biopolymer nano-partcles and natural nano-carriers for nano-encapsulation of phenolic compounds, Colloids and surfaces, pp.532-543 51 F Aguilar, B Dusemund, P Galtier, J Gilbert, D Gottt, S Grilli, et el , 2010, Scientific opinion on the re-evalution of curcumin (E100) as a food additive, EFSA J, p.46 52 R.A Sharma, A.J Gescher, W.P Steward, 2005, Curcumin: the story so far, European Journal of Cancer, pp 1955-1968 53 Noorafshan and Ashkani-Esfahani, 2013, A review of therapeutic effects of curcumin, Current pharmaceutical design, pp 2032-2046 54 M.M Yallapu, P.K Nagesh, M Jaggi, S.C Chauhan, 2015, Therapeutic applications of curcumin nanoformulations, The AAPS Journal, pp.13411356 55 M Gera, N Sharma, M Ghosh, D.L Huynh, S.J Lee, T Min et al, 2017, Nanoformulations of curcumin: An emerging paradigm for improved remedial application, Oncotarget, pp 66680-66698 56 S.C Gupta, S.Patchva, B.B Aggarwal, 2013, Therapeutic roles of curcumin: Lessons learned from clinical trials, The AAPS Journal, pp 195-218 57 A Noorafshan, S Ashkani-Esfahani, 2013, A review of therapeutic effects of curcumin, Current pharmaceutical design, pp 2032-2046 58 M.M Yallapu, P.K Nagesh, M Jaggi, S.C Chauhan, 2015, Therapeutic applications of curcumin nanoformulations, The AAPS Journal, pp 13411356 59 J Gopal, M Muthu, S Chun, 2016, Bactericidal property of macro-, microand nanocurcumin: An assessment, Arabian Journal for science and engineering, pp.2087-2093 60 Lê Gia Hy, Đặng Tuyết Phương, 2010, Enzyme vi sinh vật chuyển hóa sinh học - Nguyên lý ứng dụng, Nxb Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội 61 Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Thu Thủy, Nguyễn Xuân Sâm, 2004, Công nghệ enzyme, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 304 tr 62 Nguyễn Kim Phi Phụng, 2007, Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, Nxb Đại học quốc gia Hồ Chí Minh n 63 Kim, Y.J et al., 2005, Phenolic extraction from apple peel by cellulases from Thermobifida fusca J Agric, Food Chem, (53), pp.9560- 9565 64 Lê Gia Hy, Đặng Tuyết Phương, 2010, Enzyme vi sinh vật chuyển hóa sinh học - Nguyên lý ứng dụng, Nxb Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội 65 Freese, S and Binning, R., 1993, Enzymeatic extraction of spice aromas, Gordian 93(11), pp.171-175 66 Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Trần Nguyễn Mỹ Châu, Võ Bửu Lợi, Đặng Thị Thanh Hương, 2009, Nghiên cứu sử dụng enzyme chiết tách dầu béo thành phần cám gạo, Đề tài Bộ Công thương, Hà Nội 67 Sowbhagya H.B., Srinivas P., Krishnamurthy N., 2010, Effect of enzymes on extraction of volatiles from celery seeds, Food Chemistry, (120), pp.230234 68 Sowbhagya H.B., Srinivas P., Purnima K.T., Krishnamurthy N., 2011, Enzyme-assisted extraction of volatiles from cumin (Cuminum cyminum L.) seeds, Food Chemistry, (127), pp.1856-1861 69 Boulila A., Hassen I., Haouari L., Mejri F., Amor I B., Casabianca H., Hosni K., 2015, Enzyme-assisted extraction of bioactive compounds from bay leaves (Laurus nobilis L.), Industrial Crops and Products, 74, pp.485-493 70 Sayantani Dutta and Paramita Bhattacharjee, 2015, Enzyme-assisted supercritical carbon dioxide extraction of black pepper oleoresin for enhanced yield of piperine-rich extract, Journal of Bioscience and Bioengineering Vol 120 No 1, pp.17-23 71 Akamine, H., Hossain, M.D.A., Ishimine, Y et al., 2007, Effects of application of N, P and K alone or in combination on growth, yield and curcumin content of turmeric, Plant prod Sci pp.10: 151-154 72 Hồng Thị Bích, 2017, Nghiên cứu sử dụng kết hợp hệ enzyme chiết tách làm giàu số sản phẩm nguồn gốc thiên nhiên, Luận án Tiến sĩ, Hà Nội 73 Lê Tất Thành, 2017, Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm axit béo đa nối đôi (n3-PUFA) từ nguyên liệu tự nhiên bổ sung vào thức ăn ương nuôi số đối tượng cá biển chủ lực, Đề tài Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, Hà Nội n 74 Lê Tất Thành, 2020, Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme để sản xuất số sản phẩm thực phẩm chức từ cua lột, Đề tài Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, Hà Nội 75 G Joana Gil-Chávez, José A Villa, J Fernando Ayala-Zavala, J Basilio Heredia, David Sepulveda, Elhadi M Yahia,and Gustavo A González Aguilar, 2013, Technologies for Extraction and Production of Bioactive Compounds to be Used as Nutraceuticals and Food Ingredients:An Overview, Food Science and Food Safety, Vol.12 76 Kurmudle N., Kagliwwal L., Bankar S., Singhal R., 2013, Enzyme-assisted extraction for enhanced yields of tumeric oleoresin and its constituents, Food bioscience, pp 36-41 77 Sahne F., Maedeh M., Najafpour G., Moghadamnia A., 2016, Enzymeassisted ionic liquid extraction of bioactive compound from tumeric (Curcuma longa L.): isolation, purification and analysis of curcumin, Industrial Crops and Products, pp 134-221 78 Yogita P., Belge P., Kulkarni U., Gaikar V., 2017, Process intensification for enzyme assisted turmeric starch hydrolysis in hydrotropic and supercritical conditions, International journal of chemical reactor engineering, pp 212-243 79 Albalasmeh A., Berhe A., Ghezzehei T., 2013, A new method for rapid determination carbohydrate and total carbon concentrations using UV spectrophotometry, Life and enviromental sciences, pp 253-261 80 Randall, E.L, 1974, J Assoc Off Anal Chem, 57, pp 1165-1168 81 Miller D R., 1959, Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar, Anal Chem., 31, pp 426-428 82 Zhekova B, Dobrev G, Dobreva V, Hadjikinova M, 2012, Characterization of enzyme with carboxymethyl cellulase activity produced by Trichoderma reesei NRRL 3652, Agri Sci Tech, 4(3), pp 311-314 83 A Stevnebø, S Sahlstrom, B Svihus, 2006, Starch structure and degree of starch hydrolysis of small and large starch granules from barley varieties with varying amylose contentAnimal, Feed Science and Technology, pp 23– 38 n 84 A Abdulsalam Taoheed, A Adeniran Tolulope, Adamu Bio Saidu, Olaifa Gabriel Odewumi, Rita Maneju Sunday, Memunetu Usman, 2017, Phytochemical properties, proximate and mineral composition of Curcuma longa Linn And Zingiber officinale rosc.: A comparative study, Journal of scientific research & reports, 13(4), pp 54-66 85 Ikpeama, Ahamefula, Prof Onwuka, G I., Nwankwo, Chibuzo, 2014, Nutritional composition of Tumeric (Curcuma longa) and its antimicrobial properties, International journal of scientific & engineering research, pp 1085-1089 86 Phạm Văn Hùng, Võ Thị Ngọc Duyên, 2016, Structure, physicochamical characteristics, and functional properties of starches isolated from yellow (Curcuma longa) and black (Curcuma caesia) tumeric rhizomes, Research Article, 69(5-6), pp 160-285 87 Li Shiyou, Wei Yuan, Guangrui Deng, Ping Wang, Peiying Yang, Bharat B Aggarwwal, 2011, Chemical composition and product quality control of tumeric (Curcuma longa L.), Pharmaceutical Crops, 2, pp 28-54 n PHỤ LỤC n ... thực đề tài: ? ?Nghiên cứu quy trình chiết xuất curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L. ) công nghệ enzyme? ?? với mục tiêu xây dựng quy trình chiết xuất curcuminoid cơng nghệ enzyme quy mơ phịng... HÀN L? ?M KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐÀO THỊ MAI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT CURCUMINOID TỪ CỦ NGHỆ VÀNG (CURCUMA LONGA L. ) BẰNG CÔNG NGHỆ ENZYME. .. 2.1 Đối tượng nghiên cứu Hình 2.1 Củ nghệ vàng (Curcuma longa L. ) Mẫu củ nghệ vàng (Curcuma longa L. ) thu Nghệ An giám định tên khoa học l? ?u giữ nhóm Nghiên cứu phát triển Cơng nghệ Sinh dược,