[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP] Bước đầu nghiên cứu trích ly các hợp chất anthocyanin trong hoa bụp giấm.

Năm 2003, tác giả Đỗ Thị Thu Thủy đã tiến hành nghiên cứu về chất màu đỏ anthocyanin trích từ đài hoa bụp giấm, tác giả cũng cho thấy rằng thành phần dịch chiết của đài hoa bụp giấm có c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU TRÍCH LY CÁC HỢP CHẤT

ANTHOCYANIN TRONG HOA BỤP GIẤM

Trình độ đào tạo: Đại học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU

KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI

Trình độ đào tạo : Đại học

Hệ đào tạo : Đại học chính quy

Ngành : Công nghệ Thực phẩm

Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm

1 Tên đề tài: Bước đầu nghiên cứu trích ly các hợp chất anthocyanin trong hoa bụp

giấm

2 Giảng viên hướng dẫn: ThS Phan Văn Mẫn

3 Ngày giao đề tài: tháng 1 năm 2015

4 Ngày hoàn thành đồ án/ khoá luận tốt nghiệp: tháng 7 năm 2015

Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày… tháng… năm 2015

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN



Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày… tháng… năm 2015

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN



Bà Rịa Vũng Tàu, ngày… tháng… năm 2015

GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CAM ĐOAN



Tôi xin cam đoan bản đồ án này do tôi tự thực hiện, thiết kế và nghiên cứu

dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn – ThS Phan Văn Mẫn

Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng tài liệu đã ghi trong mục tài liệu

tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ các tài liệu khác mà không được ghi

Nếu sai, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày…tháng…năm 2015

LỜI CẢM ƠN



Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Bà Rịa – Vũng

Tàu, được sự quan tâm giúp đỡ quý thầy, cô trong Khoa Hóa học và Công nghệ

thực phẩm, dưới sự hướng dẫn của thầy Phan Văn Mẫn em đã thực hiện đồ án tốt

nghiệp “Bước đầu nghiên cứu trích ly các hợp chất anthocyanin trong hoa bụp

giấm” Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em đã

nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô, gia đình

và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Khoa Hóa học và Công nghệ

thực phẩm Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu đã tận tình truyền đạt kiến thức

trong những năm em học tập tại trường Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá

trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình thực hiện đồ án mà còn là hành trang

quý báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Phan Văn Mẫn, người thầy

đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và dìu dắt em trong suốt quá trình làm đồ án, đồng

thời còn chỉ bảo em những kiến thức chuyên môn thiết thực để em có thể hoàn

thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Con xin gửi lời cảm ơn đến gia đình đã tạo điều kiện tốt nhất để con được

học hành, ba mẹ luôn quan tâm, giúp đỡ, là nguồn động viên to lớn và mạnh mẽ

nhất giúp con vượt qua những khó khăn thử thách trong cuộc sống Mình xin cảm

ơn các bạn trong lớp DH11TP đã nhiệt tình giúp đỡ và chia sẽ những kiến thức

trong thời gian học tập

Mặc dù hết sức nỗ lực và cố gắng, nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn

hạn hẹp nên bài đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được

sự góp ý và nhận xét của quý thầy cô để em ngày càng được hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin chúc quý thầy cô, gia đình, bạn bè luôn dồi dào sức khỏe

và gặt hái nhiều thành công trong công việc và cuộc sống

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày…tháng…năm 2015

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 11

1.1 Giới thiệu về hoa bụp giấm 11

1.2 Đặc điểm sinh học 12

1.3 Thành phần hóa học của cây bụp giấm 15

1.4 Công dụng của cây bụp giấm 18

1.4.1 Công dụng của lá bụp giấm 19

1.4.2 Công dụng của hoa bụp giấm 19

1.4.3 Công dụng của hạt bụp giấm 20

1.4.4 Công dụng của đài hoa bụp giấm 21

1.5 Một số thành phần của đài hoa bụp giấm 22

1.5.1 Hợp chất anthocyanin 22

1.5.2 Hisbiscin 24

1.5.3 Gossypetin 25

1.5.4 Quercetin 25

1.6 Tổng quan về enzyme pectinase 26

1.6.1 Định nghĩa 26

1.6.2 Phân loại 26

1.7 Quy trình trích ly anthocyanin và dịch chiết của đài hoa bụp giấm bằng dung môi nước 27

1.7.1 Nghiền 28

1.7.2 Trích ly 29

1.7.3 Lọc 29

1.7.4 Ly tâm 29

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Phương tiện nghiên cứu 30

2.1.1 Địa điểm và thời gian thực hiện 30

2.1.2 Nguyên liệu và hóa chất thí nghiệm 30

2.1.3 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 31

2.2 Bố trí thí nghiệm 31

2.3 Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu 32

2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme pectinase 32

2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý 32

2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý 32

2.4 Nội dung thí nghiệm 33

2.5 Các phương pháp phân tích 34

2.5.1 Xác định hàm lượng chất khô hòa tan 34

2.5.2 Xác định hàm lượng các hợp chất phenolic 34

2.5.3 Xác định hoạt tính chống oxy hóa 36

2.6 Phương pháp xử lý số liệu 38

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi chất chiết, hàm lượng các hợp chất phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa trong hoa bụp giấm 39

3.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme đến hiệu suất thu hồi chất chiết 39

3.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme đến hàm lượng các hợp chất phenolic 40

3.1.3 Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme pectinase đến hoạt tính kháng oxy hóa trong hoa bụp giấm 42

3.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu suất thu hồi chất chiết, hàm lượng các hợp chất phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa của hoa bụp giấm 43 3.2.1 Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu suất thu hồi chất chiết 43 3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hàm lượng các hợp chất phenolic 44 3.2.3 Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hoạt tính kháng oxy hóa trong hoa bụp giấm 45 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý đến hiệu suất thu hồi chất chiết, hàm lượng các hợp chất phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa của hoa bụp giấm 46 3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý đến hiệu suất thu hồi chất chiết 46 3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý đến hàm lượng các hợp chất phenolic 47 3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý đến hoạt tính kháng oxy hóa trong hoa bụp giấm 48

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ABTS 2,2’ – Azinibic-3-ethylBenzoThiazoline-6-Sulfolic acid

ANOVA Analysis of Variance – Phân tích sự khác biệt

FCR Folin – Ciocalteu Reagent- Thuốc thử Folin-ciocalteu

TE Trolox Equivalent – Hàm lượng tương đương với Trolox

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học có trong 100g lá bụp giấm tươi 15

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g đài hoa bụp giấm 16

Bảng 1.3 Các hợp chất có trong hoa, quả của cây hoa bụt giấm 18

Bảng 1.4 Hợp chất anthocyanin trong đài hoa bụp giấm 23

Bảng 2.1 Hóa chất phân tích phân tích phenolic dùng cho một mẫu 35

Bảng 2.2 Pha loãng acid galic 35

Bảng 2.3 Pha loãng Trolox 37

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 a, b – Cây bụp giấm non; c – cây bụp giấm trưởng thành 13

Hình 1.2 a, Lá bụp giấm, b, Hoa bụp giấm, c, Đài hoa bụp giấm 13

Hình 1.3 Cấu tạo hoa bụp giấm 13

Hình 1.4 Đài hoa tươi và khô 14

Hình1.5 Đài hoa bụp giấm khô và hạt bụp giấm 14

Hình1.6 Cấu trúc cơ bản của anthocyanin 23

Hình 1.7 Công thức hóa học của Dapniphylline 25

Hình 1.8 Công thức hóa học của Gossycetin 25

Hình 1.9 Công thức hóa học của Quercetin 25

Hình 1.10 Quy trình trích ly anthocyanin trong đài hoa bụp giấm 28

Hình 2.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 31

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình thu nhận dịch từ đài hoa bụp giấm trong phòng thí nghiệm 33

Hình 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme pectinase đến hiệu suất thu hồi chất chiết 39

Hình 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hàm lượng các hợp chất phenolic 41

Hình 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme đến hoạt tính kháng oxy hóa 42

Hình 3.4 Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu suất thu hồi chất chiết trong hoa bụp giấm 43

Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hàm lượng các hợp chất phenolic trong hoa bụp giấm 44

Hình 3.6 Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hoạt tính kháng oxy hóa của hoa bụp giấm 45 Hình 3.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi chất chiết của hoa bụp giấm 46 Hình 3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng các hợp chất phenolic trong hoa bụp giấm 47 Hình 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý đến hoạt tính kháng oxy hóa của hoa bụp giấm 48

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây bụp giấm là cây nhập ngoại vào nước ta từ những năm 70 của thế

kỷ 20, là loại cây chịu hạn tốt, phù hợp với đất đồi núi Việt Nam, nơi mà một

số cây trồng khác thì hiệu suất kinh tế kém Cây bụp giấm có đặc điểm là trồng ưa nắng, có sức sống mãnh liệt, đồng thời nó có một số hợp chất sinh học có giá trị cao, chính vì vậy nó mở ra tiềm năng lớn trong lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm,… Trong hoa bụp giấm, thành phần chủ yếu là đài hoa (roselle calyx) là một loại dược liệu giàu dinh dưỡng, thành phần chất khô đài hoa bụp giấm chứa hàm lượng anthocyanin khoảng 1,5%, acid hữu cơ khoảng 15 – 30%, đồng thời có chứa nhiều vitamin như A, B1, B2, C, E, F và khoáng (canxi, natri, photpho, kẽm…) [26] Đài hoa bụp giấm chứa một loại chất chống oxy hóa rất hiếm là flavonoid lên tới 12%, chất này oxy hóa chậm hay ngăn cản một cách hữu hiệu quá trình oxy hóa của các gốc tự do, có thể là nguyên nhân khiến các tế bào họat động khác thường, từ đó giúp làm chậm quá trình lão hóa Theo báo Nông nghiệp Việt Nam, thì tác dụng của bụp giấm là phòng ngừa và trị nhiều bệnh như tim mạch, cao huyết áp, tiểu đường, suy thận, suy tim, hạn chế cholesterol trong máu, chống oxy hóa (sự già hóa của cơ thể), chống xơ vữa động mạch, ngăn ngừa một số bệnh ung thư, hạn chế béo phì, giảm sự đọng lipid ở gan và bảo vệ tế bào gan,… Theo nghiên cứu của nhà khoa học dinh dưỡng Diane McKay đã được trình bày trong hội nghị thường niên của Hiệp hội Tim mạch Mỹ (2005), đã chỉ ra rằng với ba tách trà đài hoa bụp giấm mỗi ngày sẽ hỗ trợ giảm cao huyết áp của những người có nguy cơ mắc các bệnh về tim, đột qụy hay các vấn đề về thận Chất chiết từ đài hoa không độc cho người sử dụng trong thời gian dài Trên thế giới hiện nay, thì việc nghiên cứu và ứng dụng đài hoa bụp giấm đã phát triển rộng rãi, đồng thời ở Việt Nam cũng đã xuất hiện một số sản phẩm như trà đài

hoa khô, thực phẩm chức năng, sirô, nước giải khát và màu thực phẩm Tuy nhiên, ở thị trường Việt Nam thì các sản phẩm từ đài hoa bụp giấm còn hạn chế so với yêu cầu của thị trường, đồng thời các công trình nghiên cứu trong

và ngoài nước hiện tại chỉ đang mới triển khai và các công bố trên các báo khoa học cũng còn rất ít Do đó, để tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn, đồng thời với nguồn nguyên liệu được cung cấp khá dồi dào đây là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển cho các dòng sản phẩm được làm từ hoa bụp giấm, do

đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Bước đầu nghiên cứu trích ly các

hợp chất anthocyanin trong hoa bụp giấm” để ứng dụng vào ngành sản xuất

nước giải khát, chiết suất chất màu thiên nhiên để ứng dụng y học, thực phẩm

và mỹ phẩm, đồng thời có thể chiết xuất các chất sinh học trong hoa bụp giấm

để làm thuốc chữa bệnh

2 Tình hình nghiên cứu

Ngày nay, việc tìm kiếm những nguồn dược liệu từ thiên nhiên để phòng ngừa và chữa trị bệnh tật đã trở nên phổ biến và được tiến hành ở nhiều nơi trên thế giới Trong đó, bụp giấm là một trong những đối tượng đang được

ưu tiên nghiên cứu ở nhiều quốc gia Ở nước ta, việc nghiên cứu về hoa bụp giấm chỉ mới bắt đầu từ những năm 2003 – 2004, tuy nhiên trước đó vào khoảng năm 1993 thì chủ yếu là nghiên cứu sơ bộ về tách chiết các thành phần trong hoa bụp giấm nhưng chưa được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi Năm 1993, Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Hà Tây đã tiến hành nghiên cứu tách chiết các chất màu tự nhiên từ đài hoa bụp giấm để dùng trong y học, thực phẩm và mỹ phẩm Đề tài chiết xuất các chất sinh dược học trong Hibiscus để làm thuốc chữa bệnh, đề tài đã tiến hành tách chiết và thu được hiệu suất tương đối khá cao bằng phương pháp trích ly bằng hơi nước Năm 1998 - 1999, Trần Thúy, Viện Trưởng viện y học dân tộc cổ truyền đã nghiên cứu các chế phẩm từ bụp giấm để điều trị cho các bệnh

nhân, với mục đích tách các hoạt chất trong bụp giấm để sử dụng trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm hoặc dược phẩm nhưng điều kiện khó khăn và thiếu thốn nên mục tiêu này không thành công Một số nhà nghiên cứu đã tìm tòi một hướng đi khác, chế biến đài hoa bụp giấm thành những sản phẩm thực phẩm thông thường dễ được người tiêu dùng chấp nhận

Từ năm 2002 – 2003 trở đi, thì việc nghiên cứu và tách chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học cao trong hoa bụp giấm được tiến hành rộng rãi Năm 2003, tác giả Đỗ Thị Thu Thủy đã tiến hành nghiên cứu về chất màu đỏ anthocyanin trích từ đài hoa bụp giấm, tác giả cũng cho thấy rằng thành phần dịch chiết của đài hoa bụp giấm có chứa hàm lượng anthocyanin và hoạt tính kháng oxy hóa khá cao [11]

Kết quả cũng được tiến hành tương tự trên tác giả Đỗ Tường Hạ và cộng sự (2009), tác giả có tiến hành nghiên cứu về khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, pH đến độ bền màu của dịch trích anthocyanin từ hoa bụp giấm

Hibiscus Sabdariffa L., tác giả cho thấy rằng ở pH 1 – 2 và nhiệt độ từ 40 –

50oC thì anthocyanin bền và có hoạt tính kháng oxy hóa cao Khi ở nhiệt độ cao, anthocyanin sẽ bị phân hủy bởi nhiệt trong suốt quá trình tồn trữ và chế biến sẽ làm màu đỏ của dịch dần chuyển sang màu nâu do có sự hình thành các dạng pigment thoái hóa và polymer, chính điều này làm giảm cường độ màu của dung dịch Khi ở trong môi trường acid yếu thì anthocyanin sẽ bị chuyển màu từ màu đỏ sang màu nâu đỏ và khả năng kháng oxy hóa yếu đi rất nhiều Do đó, tác giả nhận định rằng việc thay đổi pH, thời gian và nhiệt

độ có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình trích ly anthocyanin và khả năng kháng oxy hóa từ hoa bụp giấm [4]

Các tác giả khác cũng đã tiến hành nghiên cứu như Nguyễn Thị Huệ và cộng sự (2012), đã nghiên cứu trích ly các hợp chất từ hoa bụp giấm bằng enzyme và ứng dụng vào sản xuất nước giải khát thì tác giả cũng đã có được

một số kết quả đáng khả quan, đó là khi trích ly bằng chế phẩm enzyme ở nồng độ 0,15%v/w trong thời gian 60 phút thì hiệu suất chất chiết, hàm lượng anthocyanin và vitamin C tương đối cao hơn so với trích ly bằng nước nóng Tuy nhiên tác giả cũng nhận định rằng, khi tăng nhiệt độ lên cao thì nó sẽ ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme, do đó nhiệt độ khảo sát thường dao động từ

50 đến 60oC và tác giả cũng đã đánh giá được ảnh hưởng của các yếu tố như

pH, tỷ lệ enzyme, nhiệt độ, thời gian đến hiệu suất thu hồi hàm lượng anthocyanin và độ bền màu của dịch chiết từ hoa bụp giấm [6]

Đến năm 2014 thì Nguyễn Quang Vinh và cộng sự cũng đã tiến hành khảo sát nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng

polyphenol tổng số và hoạt tính kháng oxy hóa của đài hoa bụp giấm Hibiscus

Sabdariffa L., đồng thời tác giả cũng tiến hành khảo sát hoạt tính kháng oxy

hóa của đài hoa bụp giấm thì tác giả đã nhận định được rằng, khi nhiệt độ sấy tăng cao thì nó sẽ làm mất hoạt tính kháng oxy hóa và giảm hàm lượng anthocyanin trong dịch rất nhiều Trong giới hạn nào đó nhiệt độ sấy tăng thì

sự tổn thất hàm lượng anthocyanin giảm nhưng nhiệt độ sấy quá thấp trong thời gian dài sẽ dẫn đến sự oxi hóa các anthocyanin bởi không khí xảy ra nhanh hơn do đó tổn thất anthocyanin tăng Đặc biệt, quá trình sấy và bảo quản sau thu hoạch nó cũng ảnh hưởng đến các hoạt tính kháng oxy hóa của đài hoa bụp giấm, do đó tác giả cũng đề nghị rằng nhiệt độ thích hợp để sấy đài hoa bụp giấm là 80o

C [13]

Từ các kết quả trên đã cho thấy được rằng, việc tách chiết và trích ly các hợp chất anthocyanin trong đài hoa bụp giấm có hiệu quả rất lớn về lĩnh vực y học, thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm,… Đồng thời cũng đã một phần chứng minh được rằng hoạt tính kháng oxy hóa và khả năng trích ly phụ thuộc rất lớn vào pH, nhiệt độ, thời gian và một số yếu tố khác như nồng độ enzyme,…

Bên cạnh các công trình nghiên cứu trong nước thì các nghiên cứu của các tác giả nước nước cũng đã chứng minh được các hợp chất có giá trị từ anthocyanin trong hoa bụp giấm, Bridle, P và C.F Timberlake (1997), đã tiến hành tách chiết các hợp chất màu tự nhiên từ anthocyanin trong đó có hoa bụp giấm, tác giả đã nhận định rằng các anthocyanin từ đài hoa bụp giấm có màu

đỏ tươi trong các sản phẩm gelatin, mứt, nước trái cây,… Chất màu này gồm 70,9% sắc tố chính Dp-3-sambubioside có màu đỏ tím và 21,9% Cy-3-glucoside, đồng thời tác giả cũng khảo sát nồng độ anthocyanin trong đài hoa bụp giấm khô và kết quả thu được là 1,5g/100g, các chất màu thu được từ anthocyanin trong hoa bụp giấm khá bền và có khả năng kháng oxy hóa cao [21]

Năm 2002, Wong và cộng sự cũng đã nghiên cứu về ảnh hưởng của các đặc điểm hóa lý đến phương pháp chế biến và bảo quản anthocyanin trong đài hoa bụp giấm, tác giả khảo sát được các đặc tính lý hóa của hoa bụp giấm bao gồm kích thước, trọng lượng, độ pH, độ axit chuẩn độ, chất rắn hòa tan, hàm lượng anthocyanin, mật độ màu, màu polymer, phần trăm màu polymer

và chỉ số màu nâu Các vitamin có vai trò chống oxy hóa tự nhiên có hiệu quả sinh học cao như acid ascorbic, p-carotene và lycopene cũng được xác định và định lượng bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Lượng axit ascorbic, p-carotene và lycopene có hàm lượng lần lượt là 141,09 mg/100g, 1,88 mg/100g

và 164,34 mg/100g Đồng thời, hai anthocyanin chủ yếu trong hoa bụp giấm

là delphinidin-3-sambubioside và cyanidin-3- sambubioside đã được phát hiện bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC) và HPLC Tác giả còn cho thấy điều kiện tối ưu khi trích ly bằng nước nóng theo phương pháp WHE là 3,5 giờ ở 60oC và đây cũng là phương pháp thu được hàm lượng anthocyanin cũng như acid ascorbic cao Đánh giá cảm quan cũng cho thấy nước trái cây thu được từ phương pháp Hwe có chất lượng cao hơn về hương vị, màu sắc và

hương thơm so với các phương pháp khác Tác giả cũng đã nhận định rằng tổn thất trong anthocyanins và acid ascorbic là rất nhỏ trong quá trình lưu trữ

12 tuần ở 4°C so với 27°C và 40o

C Nhiệt độ cao gây ra suy thoái anthocyanin nhanh hơn, vì thế việc bổ sung sodium metabisulphite trong nước hoa bụp giấm giúp làm chậm lại sự mất mát của anthocyanin và tương ứng với tỷ lệ màu polymer giảm, ngoài ra có thể bổ sung cysteine hydrochloride nhưng chỉ

có tác dụng nhẹ trên sự ổn định màu sắc và tăng hàm lượng acid ascorbic cũng gia tăng tăng sự suy thoái về hàm lượng anthocyanin, vì thế bổ sung cysteine hydrochloride trong nước hoa bụp giấm giúp ngăn ngừa mất axit ascorbic trong quá trình lưu trữ [39]

Vào năm 2010, Ugwu Arinze và cộng sự ở Nigeria, cũng đã nghiên cứu

về thành phần hóa học và khoáng chất của dịch chiết từ đài hoa bụp giấm bằng cách sử dụng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử hiện đại, tác giả đã nhận định rằng thức uống từ dịch bụp giấm có nhiều các khoáng chất quan trọng cần thiết cho sự phát triển khỏe mạnh của con người và duy trì các quá trình trao đổi chất trong cơ thể.Trong thức uống này còn có chứa khoáng chất sắt, một thành phần chính cấu thành nên hemoglobin trong cơ thể người, do đó nó rất tốt cho sức khỏe người sử dụng [36]

Cũng trong năm 2010, Wahid A Luvonga và cộng sự tại Kenya, đã tiến hành nghiên cứu khảo sát và định lượng một số thành phần dinh dưỡng

và khoáng chất của đài hoa bụp giấm đồng thời đánh giá cảm quan về mùi cho thức uống bụp giấm trong công nghiệp, tác giả đã nhận định được rằng các họat tính kháng oxy hóa, độ màu cũng như tổng hàm lượng polyphenol trong dịch chiết từ đài hoa bụp giấm khá cao [37] Cũng trong năm này,H.A Wahabi và cộng sự đã nghiên cứu tổng quan về hiệu quả của bụp giấm trong điều trị bệnh cao huyết áp,các nghiên cứu cho thấy hoa bụp giấm có khả năng làm giảm huyết áp lớn hơn trà nhưng ít hơn so với các chất ức chế [38]

Abou – Arab và cộng sự (2011), đã nghiên cứu về đề tài khảo sát ảnh hưởng của dung môi trích ly đến thành phần hóa học của dịch chiết bụp giấm,

kết quả cho thấy rằng các thành phần hóa của hoa bụp giấm (Hibiscus

Subdariffa) là 12,81% độ ẩm, 7,51% protein, 0,46% chất béo, 11,17% chất xơ

và 11,24% tro Ngoài ra hàm lượng các chất khoáng như K, P, Na Ca, Mg, Fe,

Zn, Cu và Mn đã được phát hiện ở các cấp độ khác nhau Đặc biệt trong dịch hoa bụp giấm chứa acid ascorbic 140,13mg/100g và anthocyanins 622,91mg/100g tổng anthocyanins và 37,42 mg/g trọng lượng khô các hợp chất phenolic Trong các dung môi được khảo sát, tác giả thấy rằng dung môi với 2% acid citric thu được 1063mg/100g là dung môi tốt nhất và thích hợp hơn các dung môi như ethanol và acid HCl, ngoài ra khi trích ly bằng dung môi 2% acid citric thì màu của dịch triết thu được trông đẹp mắt và bền khi ở

pH thấp (≤ 2) [15]

Theo nghiên cứu của Herrear và cộng sự (2004), cho thấy khi uống 10 gam đài hoa bụp giấm khô hãm với 519 ml nước nóng mỗi ngày trước bữa sáng liên tục 4 tuần, huyết áp tâm thu giảm 11%, huyết áp tâm trương giảm 12,5% Theo Ademiluyui và cộng sự (2012), tương đương với nhóm bệnh nhân đối chứng uống Captopril liều 50mg/ngày bụp giấm có khả năng ức chế alpha-glucosidase và alpha-amylase, hai emzym liên quan mật thiết đến chuyển hóa nhóm bột đường (cacbohydrat) của cơ thể, giúp hạ đường huyết của cơ thể

Kết quả của một nghiên cứu lâm sàng có đối chứng được thực hiện bởi nhóm McKay và cộng sự (2008), tiến hành trong sáu tuần, nhóm nghiên cứu mỗi ngày uống 240 ml trà bụp giấm, huyết áp tâm thu và tâm trương đều giảm (5,5% và 4%) Tác giả kết luận sử dụng trà bụp giấm hàng ngày có thể giảm huyết áp ở người tăng huyết áp độ 1

Ademiluyui và cộng sự (2012), đã nghiên cứu và nhận định rằng đài hoa bụp giấm có khả năng ức chế alpha-glucosidase và alpha-amylase, hai emzym liên quan mật thiết đến chuyển hóa nhóm bột đường (cacbohydrat) của cơ thể và giúp hạ đường huyết

Dahiru và cộng sự (2003), đã nghiên cứu dịch chiết anthocyanin (200mg/kg) bằng nước của đài hoa bụp giấm làm giảm men gan ALS, AST trên bệnh nhân rối loạn chuyển hóa, ngoài ra dịch chiết anthocyanin từ ethanol cũng làm giảm đáng kể peoxid lipid trên mô hình hoại tử gan bằng cacbon tetrachloride

3 Mục tiêu đề tài

Mục tiêu của đề tài là bước đầu khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme pectinase, thời gian và nhiệt độ trích ly đến hiệu suất thu hồi chất chiết, hoạt tính kháng oxy hóa và hàm lượng các hợp chất phenolic trong đài hoa bụp giấm

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Khảo sát bổ sung nồng độ chế phẩm enzyme pectinase vào quá trình trích

ly các hợp chất anthocyanin từ đài hoa bụp giấm

- Khảo sát thời gian trích ly nhằm tối ưu hóa thời gian xử lý trong việc trích ly các hợp chất anthocyanin trong đài hoa bụp giấm Thực hiện trích ly trong 20, 40, 60, 80 phút

- Khảo sát nhiệt độ trích ly nhằm mục đích tối ưu hóa nhiệt độ xử lý trong việc trích ly các hợp chất anthocyanin trong đài hoa bụp giấm Ta tiến hành khảo sát trích ly trong 30, 45, 60, 75o

C

5 Phương pháp phân tích

- Xác định khối lượng đài hoa bụp giấm khô bằng cân phân tích

- Xác định hàm lượng chất khô hòa tan bằng phương pháp sấy mẫu đến

khối lượng không đổi để suy ra hàm lượng chất khô hòa tan có trong mẫu

phân tích

- Xác định hàm lượng ẩm bằng máy sấy hồng ngoại

- Tổng hàm lượng các hợp chất phenolic được phân tích dựa trên phương

pháp quang phổ so màu, sử dụng thuốc thử Folin-Ciocalteu (Singleton và

Rossi, 1965, Singleton và cộng sự, 1999)

- Xác định các hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp ABTS

- Xác định pH bằng máy đo pH

- Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi chất chiết

- Đánh giá sự khác biệt có ý nghĩa giữa các mẫu thí nghiệm được thực hiện

bằng phương pháp thống kê ANOVA (α = 5%), các phép tính toán được tiến

hành trên phần mềm Microsoft Excel phiên bản 2010

- Phân tích sự tương quan của các hàm mục tiêu thông qua hệ số tương quan Pearson, sử dụng phần mềm Statgraphic Centurion XVI

6 Các kết quả đạt đƣợc của đề tài

- Khảo sát được sự ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm enzyme pectinase

đến hiệu suất thu hồi chất chiết, hoạt tính kháng oxy hóa và hàm lượng các

hợp chất phenolic trong đài hoa bụp giấm

- Khảo sát được sự ảnh hưởng của thời gian xử lý đến hiệu suất thu hồi

chất chiết, hoạt tính kháng oxy hóa và hàm lượng các hợp chất phenolic trong

đài hoa bụp giấm

- Khảo sát được sự ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý đến hiệu suất thu hồi chất

chiết, hoạt tính kháng oxy hóa và hàm lượng các hợp chất phenolic trong đài

hoa bụp giấm

7 Cấu trúc của đồ án

- Mở đầu

- Chương 1 Tổng quan

- Chương 2 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3 Kết quả và thảo luận

- Chương 4 Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về hoa bụp giấm

Hoa bụt giấm có tên khoa học là Hisbiscus sabdariffa Linn, thuộc họ

Bông (Malvaceceae), Hibiscus Sabdariffa Linn gồm 2 loại là Hibiscus sabdariffa Linn Var Sabdariffa và Hibiscus Sabdariffa Linn Var Altissima Phân loại tên khoa học của Bụp giấm như sau [6]

Giới (king dom): Thực vật (Plantae)

Bộ (oder): Malvales

Họ (family): Bông (Malvaceae)

Chi (genus): Cây dâm bụt (Hisbiscus)

Loài (species): Sabdariffa

Tên khoa học: Hisbiscus sabdariffa Linn

Tên tiếng anh: Roselle

Tên Việt Nam: Bụp giấm

Có trên 300 loài cây họ bông bụp giấm trên thế giới, đây là loài cây sinh trưởng và có nguồn gốc ở Tây Phi Cây phân bố chủ yếu ở một số vùng của Châu Phi, Indonesia, Thái Lan, Ấn Độ, Trung Quốc, Mexico, Ai Cập, Tanzania,… Ở Ấn Độ, có khoảng 40 loài, Việt Nam 23 loài, nhiều loài là cây trồng làm cảnh, làm thuốc và làm rau ăn Bụt giấm được trồng để lấy ngọn và đài hoa làm rau chua và làm thuốc Ngoài Việt Nam, cây còn được trồng nhiều ở Indonesia, Ân Độ, Bănglađet và Malaysia,… để lấy sợi ở thân và đài hoa (cùng phát triển với quả) có màu đỏ tím sẫm để pha nước giải khát

Từ đầu thập niên 90 của thế kỷ 20, bụp giấm được trồng nhiều ở miền Trung nguồn giống chủ yếu lấy từ Đức Hiện nay, bụp giấm được công ty Dược liệu TW2 triển khai trồng ở Bà rịa – Vũng Tàu, Đồng Nai, Sông Bé, Bình Thuận (với diện tích khoảng 400 ha) để xuất khẩu đài hoa Năng xuất khoảng 400 - 800kg đài khô/ha Sau đó trồng thử nghiệm để phủ đất trống đồi

trọc và cho kết quả tốt ở Hà Tây, Hòa Bình, bụp giấm rất thích hợp với đất đai cằn cỗi, ít mưa nhiều nắng Cây ưa sáng, ưa ẩm và có thể hơi chịu hạn Cây trồng ở Việt Nam có khả năng thích nghi với nhiều loại đất, kể cả đất đồi vùng trung du, hơi chua (Ba Vì - Hà Tây) [4] Theo kết quả điều tra của Trung tâm Tài nguyên thực vật, cây phân bố khá rộng từ các tỉnh trung du miền núi phía bắc như Hòa Bình, Lào Cai, Quảng Ninh, có ở vùng trung bộ như Thanh Hóa, Nghệ An, cao nguyên Lâm Đồng đến tận Kiên Giang, Cần Thơ,…

Trong đó tỉnh Bình Thuận là tỉnh đi đầu trong việc trồng hoa bụt giấm

ở nước ta, ban đầu diện tích trồng cây bụp giấm ở Bình Thuận còn hạn hẹp do bước đầu công ty và người tiêu dùng chưa có nhu cầu sản xuất cũng như là tiêu thụ Trong những năm gần đây, nhiều công trình nghiên cứu đã đưa ra những kết luận về lợi ích của cây bụp giấm mang lại hiệu quả tốt cho sức khỏe của con người Nắm bắt được điều đó, các công ty đã mở rộng hợp tác kinh doanh với các công ty nước ngoài, chính vì vậy sản lượng hoa bụp giấm tăng cao, cùng với giá thành tăng đã góp phần tăng thu nhập và doanh thu cho nền kinh tế của tỉnh nhà Điển hình lúc đầu diện tích đất trồng cây bụp giấm ở tỉnh Bình Thuận là 400ha, sản lượng đạt 400 - 800kg đài hoa bụp giấm khô/ha [5]

Cây bụp giấm trồng ưa nắng, có sức sống mãnh liệt, mang lại nhiều lợi ích, mở ra một tiềm năng mới trong lĩnh vực dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm,

1.2 Đặc điểm sinh học

Cây Bụp giấm Hibiscus sabdariffa L thuộc họ Bông, là loại cây hằng

năm, dạng nửa bụi, cao 1 – 2m Thân cây tròn, nhẵn, có phủ một lớp lông ngắn, có thể cao đến 3,5 cm; phân nhiều nhánh gần gốc, có màu xanh lá cây đậm hoặc đỏ tía đặc trưng Lá mọc so le, lá ở gốc nguyên, lá phía trên chia 3 –

5 thùy, dài khoảng 7,5 – 12,5cm, hình trứng hay chân vịt, màu xanh với

những gân lá màu hơi đỏ, không có lông Phiến lá chia 3 – 7 thùy, viền có răng cưa

Hình 1.3 Cấu tạo hoa bụp giấm Hình 1.1 a, b – Cây bụp giấm non; c – cây bụp giấm trưởng thành

Hình 1.2 a – Lá bụp giấm, b – Hoa bụp giấm, c – Đài hoa bụp giấm

Hoa to mọc riêng lẻ ở kẽ lá, màu vàng, ở giữa màu đỏ tím sẫm, đài phụ (tiểu đài) gồm 8 – 12 cánh hẹp, phần dưới dính liền, có lông nhỏ, nở xòe ra và gập xuống, đài chính to, các lá đài dày, nhọn đầu, mọng nước màu đỏ tía

Quả nang hình trứng, có lông thô mang đài màu đỏ sáng hay đỏ tía bao quanh quả, có nhiều hạt màu đen Đối với khí hậu của Việt Nam thời gian từ khi trồng cây bụp giấm cho đến khi ra hoa là 6 tháng và thời điểm ra hoa từ tháng 7 đến tháng 10

Hình 1.4 Đài hoa tươi và khô

1.3 Thành phần hóa học của cây bụp giấm

Các thành phần của cây bụp giấm thường được sử dụng là lá, đài, hoa

và hạt Lá bụp giấm có thành phần chủ yếu là chất xơ, tro, protein, do đó lá không có giá trị về mặt kinh tế và thường dùng làm rau ăn hay thức ăn gia súc, gia cầm và thành phần hóa học được trình bày trong bảng 1.1

109 mg/100g), magie (26-28mg/100g) và canxi (24-31mg/100g) Tổng lượng chất xơ trong hạt thuộc vùng chấp nhận được, tỉ lệ xơ hòa tan và không hòa tan khoảng 1.2-3.3

Bảng1.1 Thành phần hóa học có trong 100g lá bụp giấm tươi [28]

Tarek A El-Adawy và Ali H Khalil (1994), đã tiến hành phân tích thành phần hóa học trong hạt bụp giấm Dựa vào các kết quả phân tích thành phần hạt bụp giấm cho thấy hạt chứa một lượng giàu những thành phần dinh dưỡng, là nguồn giàu protein và chứa nhiều acid amin không thay thế như lysine, arginine, leucine, valine, trytophan, phenylalanine và acid glutamic Một số nghiên cứu cho thấy có 18 acid amin thay thế và không thay thế trong hạt, với hàm lượng lysine (14-15%),arginine (30-35%, leucine (15.4-18.6%), phenylalanine (11-12%) và acid glutamic (21-24%) [35]

Dầu hạt bụp giấm tương tự như dầu hạt bông vải có tác dụng chống nấm và bệnh ngoài da Dầu chứa vitamin và các chất không no, có tác dụng tốt đối với người cao tuổi và người ăn kiêng

Thành phần hóa học của đài hoa bụp giấm được trình bày trong bảng 1.2

Bảng1.2 Thành phần dinh dưỡng có trong 100g đài hoa bụp giấm [28]

Bảng 1.3 Các hợp chất có trong hoa, quả của cây hoa bụt giấm [28]

và tro

Hạt

tinh bột, cholesterol, cellulose, carbonhydrates, campesterol, β-sitoterol, ergosterol, acid propionic, pentosans, acid pelargonic, acid palmitoneic, acid palmitic, acid oleic, acid myristic, methanol, acid malvalic, acid linoleic, acid sterculic, acid caprylic, acid formic, acid stearic, acid cis-12, 13-epoxy-cis-9-octadecenoic, isopropyl alcohol, isoamyl alcohol, athanol, 3-metyl-1-butanol, chất

xơ và khoáng

1.4 Công dụng của cây bụp giấm [17], [23], [25]

Bụp giấm là loại cây đa dụng, sử dụng được hầu hết các bộ phận của cây với nhiều công dụng khác nhau: lá dùng như chất thơm và cùng với đài hoa,

quả để trị bệnh scorbut, đài hoa có thể chế rượu vang, rượu có màu đỏ đẹp, vị chát, chua dịu, dáng dấp của vang Bordeaux Thân còn được dùng để lấy sợi bện thừng và dệt vải, dùng thân cây, rễ cây làm bột giấy Quả khô chứa canxi oxalat, gossypetin, anthocyanin (có tác dụng kháng sinh) và vitamin C dùng làm thuốc chống bệnh Người Philippine sử dụng rễ bụp giấm có vị đắng để làm thuốc nhuận tràng, bồi bổ cơ thể và kích thích tiêu hoá (Perry, 1980 scobut)

1.4.1 Công dụng của lá bụp giấm [2], [4]

Lá dùng như chất thơm, bên cạnh đó lá và chồi non có vị chua có thể dùng làm rau ăn sống hoặc nấu canh chuacó tác dụng lợi tiểu, an thần và làm mát

Tác dụng dược lý:

- Chất nhầy trong lá bụp giấm để làm mềm, trơn cổ trị các chứng ho

khan rát họng, lá bụp giấm lên chổ viêm abscesses để trị viêm và giảm đau, ngoài ra còn dùng để giải rượu do khả năng giải rượu tốt (Wattand breyer-

Brand Wijk, 1998)

- Dùng để chữa trị nứt bàn chân và các u nhọt sẽ làm chúng mau mưng

mủ, thuốc rửa làm từ lá dùng chũa các chấn thương ngoài da

- Ở Thái Lan, lá bụp giấm phơi khô sắc uống là thuốc lợi tiểu mạnh

chữa sỏi thận, lá và cành chữa ho

1.4.2 Công dụng của hoa bụp giấm

Hoa làm dược liệu chữa nhiều bệnh như cao huyết áp, tiểu đuờng, suy thận, suy tim, hạn chế cholesterol trong máu do hoa bụp giấm có chứa gossypetin, anthocyanin và glucoside hibiscin, những chất này có tác dụng làm lợi tiểu và làm giảm độ nhớt của máu từ đó làm giảm huyết áp, kích thích nhu động ruột Ngoài ra, hoa chứa một chất màu vàng loại flavonol glucosid là hibiscitrin, hibiscetin, gossypitrin và sabdaritrin Hoa bụp giấm

chứa 1,5% anthocyanin 1.5%, acid hữu cơ gồm 23% acid hibiscic, 12 – 17% acid citric, acid tartric và marlic, nhựa, đường alkaloid, các vitamin A,B,C,D

và một số thành phần khác Anthocyanin gồm delphinidin-3-Sambubiosid (Hibiscin hay dalphiriphidin) và cyanidin-3-Sambubiosid (một sắc tố màu đỏ dùng để nhuộm màu thức ăn, đồ uống thay thế các loại hoá chất tổng hợp thường gây độc)

1.4.3 Công dụng của hạt bụp giấm [8]

Sau khi tách đài, những quả trong đó có chứa hạt bụp giấm được loại ra ngoài và thường thải bỏ Ở Nam Nigeria, hạt bụp giấm được lên men và xem như là gia vị trong chế biến một số món

Hạt bụp giấm là thành phần giàu protein nên được sử dụng làm thức ăn cho cá Hạt là thực phẩm cho gà, bả hạt sau khi chiết xuất dầu có thể ứng dụng trong việc chăn nuôi gia súc

Một số nước như: China, Malaysia, Sudan sử dụng dầu hạt bụp giấm để

ăn và bổ sung vào thực phẩm Dầu chứa vitamin và các chất béo không no, có tác dụng tốt đối với người cao tuổi và người ăn kiêng [24]

Một số nước ở Châu Phi sử dụng loại bột giàu protein để ăn Ở Sudan Châu Phi nghiên cứu lên men để làm ra loại gia vị trong thực phẩm Năm

1979, Gargrade nhận thấy thành phần không xà phòng hoá của dầu hạt bụp giấm có tính kháng khuẩn

Một số chức năng khác được tìm thấy như là hạt có tác dụng thông tiểu

và tăng lực, dầu hạt được công nhận là chữa khỏi các chỗ đau của lạc đà [24] Hạt bổ cho dạ dày, chữa suy nhược cơ thể, có tác dụng nhuận tràng nhẹ, bổ và lợi tiểu [8] Dầu hạt bụp giấm tương tự như dầu hạt bông vải có tác dụng kháng sinh trên một số chủng vi khuẩn như: E.coli, Salmonella typhi, Bacillus subtilis, Coryne bacterium pyogenes, Staphylococcus và có tác dụng kháng nấm trên một số loài nấm như: Aspergillus, Trychophyton, Cryptococcus

1.4.4 Công dụng của đài hoa bụp giấm

Người ta thường dùng đài hoa có vị chua làm gia vị thay giấm, chế nước giải khát, làm mứt, chế sirô hoặc cho sirô đó lên men Các nhà nghiên cứu Malayxia cho biết nước ép từ lá đài tươi hoặc đem phơi khô nấu lấy nước uống thường xuyên có tác dụng bổ dưỡng ngăn ngừa ung thư, lợi mật [31]

Đài hoa sấy khô để làm trà hay ủ lên men rượu hoặc chế biến thành nước ép quả, làm kẹo xí muội, crem màu và hương liệu Trên thế giới hiện nay, người ta có xu hướng đi tìm và chiết xuất chất màu từ cây cỏ để nhuộm màu thức ăn và đồ uống thay thế cho các loại hoá chất Nước ta cũng đã chiết màu đỏ từ lá, đài bụp giấm cho mục đích này

Tác dụng dược lý:

Đài hoa bụp giấm có tác dụng chống co thắt cơ trơn, làm thư giãn cơ trơn tử cung, làm hạ huyết áp và có tính kháng sinh, trị ho, viêm họng Sắc đài hoa mọng nước lấy nước uống giúp cho tiêu hoá và trị các bệnh về mắt Gần đây, Rovesti và Griebel công bố tác dụng chữa xơ vữa động mạch và tính kháng khuẩn đường ruột cao của bụp giấm Thái Lan, đài bụp giấm phơi khô sắc uống là thuốc lợi tiểu mạnh chữa sỏi thận

Nhiều nghiên cứu thực hiện trên các dạng chế phẩm khác nhau từ bụp giấm (đài hoa khô, dịch chiết cồn, viên nang, trà), thời gian theo dõi từ 1 – 3 tháng, cho thấy bụp giấm thể hiện tác dụng giảm cholesterol toàn phần (7,6 – 26%), giảm triglyceride (23 – 48%), giảm LDL-C (8 – 32%), tăng HDL-C (10 – 16,7%) vì thế giúp hạ mỡ trong máu

Theo kết quả nghiên cứu của Herrera và cộng sự (2004), cho thấy khi uống 10g đài hoa bụp giấm khô hãm với 519ml nước nóng mỗi ngày trước bữa sáng liên tục bốn tuần, huyết áp tâm thu giảm 11%, huyết áp tâm trương giảm 12,5%, tương đương với nhóm bệnh nhân đối chứng uống Captopril liều

50mg/ngày Kết quả của một nghiên cứu lâm sàng mù đôi có đối chứng được thực hiện bởi nhóm McKay và cộng sự (J Nutr., 2010) tiến hành trong sáu tuần, nhóm nghiên cứu mỗi ngày uống 240ml trà bụp giấm, huyết áp tâm thu

và tâm trương đều giảm (5,5% và 4%) Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của Diane L McKay và cộng sự (2008) đã kết luận sử dụng hàng ngày trà bụp giấm có thể giảm huyết áp ở người tăng huyết áp độ 1

Theo kết quả của Peng, J Agric Food Chem và cộng sự (2012), bụp giấm có khả năng ức chế alpha-glucosidase và alpha-amylase, hai enzyme liên quan mật thiết đến chuyển hoá nhóm đường bột (carbonhydat) của cơ thể Theo kết quả nghiên cứu của Farombi và cộng sự (2007), trên mô hình tăng đường huyết bằng streptozotocin hoặc alloxan thì ống 100 – 200mg/kg/ngày

sẽ làm nồng độ glucose máu giảm 60 – 65% vì thế giúp hạ đường huyết

Theo nghiên cứu của Dahiru và cộng sự (2003), dịch chiết nước và anthocyanin (200mg/kg) của đài hoa bụp giấm làm giảm men gan ALS, AST trên bệnh nhân rối loạn chuyển hoá, đồng thời dịch chiết ethanol cũng làm giảm đáng kể peroxid lipid trên mô hình hoại tử gan bằng carbon tetrachlorid Một số tác giả khác đã chỉ ra rằng, đài hoa bụp giấm còn có tác dụng giúp an thần, giảm đau, hạ sốt, tăng khả năng bài tiết urate của thận… Dịch chiết methanol bụp giấm còn ức chế một số dòng tế bào ung thư dạ dày, bạch cầu, gan, trực tràng và niêm mạc miệng

1.5 Một số thành phần của đài hoa bụp giấm

1.5.1 Hợp chất anthocyanin [3], [32]

 Đặc điểm

Trong tự nhiên, anthocyanin hiếm tồn tại ở dạng tự do (không bị glycosyl hóa), tan trong nước và kết hợp với đường, anthocyanin còn mang đến cho thực vật nhiều màu sắc rực rỡ khác nhau theo độ pH như xanh, hồng,

đỏ, cam và các gam màu trung gian Thành phần này dễ bị oxy hóa và kém màu ở pH 4,5 Chúng thường bền màu ở pH 3,5

Anthocyanin trong đài hoa bụp giấm gồm cyanidin- 3- sambubiosid, cyanidin-3-glucosid, delphinidin-3-sambubiosid (hisbiscin hay daphniphylin), delphinidin- 3- glucosid và một ít sắc tố khác Ngoài ra còn có dephinidin là anthocyanin khi mất hết nhóm đường gọi là anthocyanidin hay aglycon

2-O-β-OH

Hình1.6 Cấu trúc cơ bản của anthocyanin

Delphinidin-3-sambubioside OH OH OH

Dxylosyl- Dglucose

2-O-β-OH

Delphinidin- 3- glucoside OH OH OH Glucosyl OH

 Công dụng

Anthocyanin có khả năng phân hủy các axit phenolic và aldehyde trong

cơ thể Anthocyanin cũng hoạt động như chất chống oxy hóa mạnh mẽ Một

số nghiên cứu đã chỉ ra rằng hydrogen được sản xuất trong các cơ quan, tế bào có thể trung hòa bởi anthocyanin

Trong phòng thí nghiệm, anthocyanin được chứng minh về các tiềm năng chống lại ung thư, bệnh thần kinh và lão hóa, viêm, tiểu đường và bệnh, nhiễm trùng

1.5.2 Hisbiscin

Hisbiscin đã được xác định có sắc tố chủ yếu là Dapniphylline Ngoài

ra, còn có một lượng nhỏ Myrtillin (Delphinidin-3-monoglucoside), Chrysanthenin (cyannidin-3-monoglucoside) và Delphinidin

Chất hisbiscin có trong đài hoa được xác định có tác dụng kháng sinh, sát khuẩn kháng nấm, chống độc, chống oxy hóa, ổn định đường trong máu,…

1.5.3 Gossypetin

Gossypetin là một flavonol, thuộc một loại flavonoid, được phân lập từ

bông hoa và đài hoa Hibiscus sabdariffa (Roselle) Gossypetin có tính kháng

khuẩn mạnh

1.5.4 Quercetin

Quercetin là một flavonoid được phân phối rộng trong tự nhiên

Quercetin là phần không mang glucose của rutin

Hình 1.7 Công thức hóa học của Dapniphylline

Hình 1.8 Công thức hóa học của Gossypetin

Quercetin được biết đến như một chất có khả năng chống oxy hóa mạnh, có tác dụng tốt đối với bệnh xơ vữa động mạch, ức chế tăng tính thấm thành mạch, làm bền vững thành mạch

1.6 Tổng quan về enzyme pectinase

1.6.1 Định nghĩa

Pectinase là một nhóm enzyme xúc tác cho sự thủy phân pectin, đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, nhất là trong công nghiệp sản xuất các loại nước ép trái cây

1.6.2 Phân loại

Enzyme pectinase có thể được phân loại theo cơ chế tác dụng của chúng

 Pectinesterase (PE): xúc tác sự thủy phân của các nhóm methyl ester Enzyme thường tấn công vào các nhóm ester methyl của đơn vị galaturonate nằm kề đơn vị không bị ester hóa, phân cách các nhóm methoxy (COOCH3) đứng cạch các nhóm –COOH tự do, tạo thành các acid pectinic hoặc acid pectic và methanol

 Polygalacturonase còn có tên gọi là poly–1,4– galacturoniglucanohydrolase, xúc tác sự phân cách các mối liên kết α–1,4–glycosis Các exo–PG (exo poly 1,4–α–D–galacturonide) glycanohydrolase, tấn công ngẫu nhiên vào giữa mạch cơ chất Trên cơ sở tính đặc hiệu và cơ chế tác dụng với cơ chất, enzyme polygalacturonase được chia làm bốn loại:

- Polymethylgalacturonase hay còn gọi là α–1,4–galacturonite– methylesglucanohydrolase, tác dụng trên polygalacturonic acid đã được methoxyl hóa (tức là pectin)

- Polygalacturonase là enzyme tác dụng trên pectic acid hay pectinic, được chia thành hai nhóm nhỏ là endo–glucosidase–polygalacturonase kiểu II

và exo–glucosidase–polygalacturonase kiểu IV

 Pectate lyase (PEL): xúc tác sự phân cách các đơn vị galacturonase không bị ester hóa Cả hai enzyme exo–PEL (exo–poly (1,4–α–D–galaturonide) lyase và endo–PEL (endo–poly (1,4–α–D–galaturonic) lyase) đều tồn tại Pectate và pectin có lượng methoxyl thấp là các cơ chất thích hợp hơn cả cho các enzyme này

 Pectin–transeliminase hay còn được gọi là poly 1,4–D–galacturonite methylesteglucanoliase, là enzyme tác dụng lên pectin và pectinic acid

 Polygalacturonate–transeliminase còn được gọi là poly α–1,4–D–galacturonite–glucanoniase, là enzyme tác dụng lên pectic acid và pectinic acid

 Pectin lyase (PNL): xúc tác sự phân cách các đơn vị galacturonate đã bị ester hóa

1.7 Quy trình trích ly anthocyanin và dịch chiết của đài hoa bụp giấm bằng dung môi nước [6]