1.2 Téng quan thanh phan vé hoa học của Cam 2 +2©++++++2+++2x+++:x+z++ 7
1.2.1 So luge vé là 133 7
5N: ai 1 §
1.2.3 Thành phần hố hỌC - 2-2 â2Ê+EÊâ+EÊ+EÊÊEEÊ2EEEEEEEEE21127322127112232222 2 xe Đ 1.2.4 Thnh phn hóa học chính trong vỏ quả là Flavonoid -2-z- 52+: 9 1.2.5 Cấu trúc, tính chất lý hóa của nhóm polyphenol (flavanone) 9
1 12
12.7 Hoátính: 14
PHÀN THỰC NGHIỆM 16
2.1 Vị trí— mục đích của nghiên cứu này - «+5 + ++x+*x£k+vEeesxeeeeeeereeereree 16 2.2 Các công bó chiết xuat polyphenols bang UAE gần đây: - 22+ 17 2.3 _ Chiết xuất các polyphenol từ vỏ cam với sự hồ trợ sóng siêu âm -.- 18 2.3.1 Nguyén ha 18 2.3.2 Hóa chất àcc rn HH re, 18 2.3.3 Thiết bị siêu âm: - 2-2 E212 11271121121112111 1111112111111 11111 18 P Ni 9S 20 2.3.5 Quang phổ kế 22-22+222+2221122111221122111221112111221122212 21 xe 21 2.3.6 Quy trình chiết xuất -2¿+©+++2E+++2EE2E1122111221112111221122712 21 xe 21 P49 na 21 2.3.8 Hàm lượng phenolic toàn phần (TPC) - 2-22 22222 s££Et2EEeEEEevxerrxcrrr 21 2.3.9 Xác định hiệu suất ©ts E1 111122112111 1111112112111 11111111 22 KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN . -2< e2 seCSeE+se€E+eeErseeEvaevrseerraecrsserrsee 22 3.1 Ảnh hưởng của kích thc ht 2-22 5Êâđ+SÊÊ xÊ+E++EE++ExE+E+ezxeersrrrerrxee 22 3.2 _ Thiết kế thử nghiệm Box-Wilson 2-¿++++2+++2E+t22E12732221122712 212cc 23
Trang 2Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE
3.3 _ Điều kiện tối ưu - 2< St k9 E12E112112711211111 11111111211 11E 1111011 1e ke 24 3.4 _ So sánh giữa UAE và SE -.- Tnhh TH HT Hàng HH re 25
3.5 27
Tài liệu tham khảo chínhh 5 5-5 << =<=<s< 5s S4 S54 EsEs E4 SESEsESEEeEeeenesrsesrsrse 28
Trang 3tân/ha so với 10.5 tắn/ha [2]
Trái cây và dịch ép trong chỉ Citrus cũng là nguồn tài nguyên quan trọng chứa các hợp chất tự nhiên chống oxi hóa như acid ascorbic, flavonoids, hợp chất phenolic và pectin Flavanon, flavon and flavonol là ba loại flavonoid chinh trong chi Citrus và cụ thể hơn là các thành phần như: hesperidine, narirutin, naringin and eriocitrin Chúng ngày càng được quan tâm và chú ý nhiều hơn không chỉ liên quan đến khả năng chống oxy hóa của chúng mà còn là khả năng chống tác nhân gây ung thư và viêm nhiễm nhờ khả năng chống peoxyd hóa chất béo [1]
Trong tài liệu này, chúng tôi muốn trình bài một phương pháp chiết xuất với sự hỗ trợ sóng siêu âm (UAE) các polyphenols (flavanone glycosides) từ vỏ cam, một nguyên liệu đơn giản và rẻ tiền, dễ tìm ở Việt Nam Phương pháp này hứa hẹn nhiều tiềm năng ở quy mô công nghiệp trong lĩnh vực chiết xuất các hoạt chất tự nhiêncó khả năng chống oxi hóa thay thé cho các chất chống oxi hóa tổng hợp từ phòng thí nghiệm
Trang 4Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE 1 PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm về siêu 4m (ultrasound): 1.1.1 Khái niệm Siêu âm là một dạng sóng điện từ cao tần (>20 KHz) tai người không nghe được (20 KHz > 1-16 KHz) Tần số: 10.000 KHz (> 10 MHz) dùng trong y học, 20 - 100 KHz sử dụng trong
kỹ thuật định vị, 20 - 40 KHz sử dụng đề tây sạch (nha, kim hoàn)
Medical ard Destructive
Lowbass notes Animalsand Chemistry] Diagnostic and NDE
20Hz 20KHz, 2MIHz 200MHz
Infrasound Acoustic Ultrasound
Siêu âm làm dung môi (tại các hốc ở bề mặt tiếp xúc) bị sui bot, day tạp chất ra khỏi
bề mặt mẫu Bản chất sóng siêu âm khác với sóng điện từ
1.1.2 Nguyên tắc, cơ chế hoạt động của siêu âm
Khi xuyên qua cơ thể, chỉ một lượng rất nhỏ của sóng siêu âm bị các mô hắp thụ và chuyển thành nhiệt năng Sự tỏa nhiệt này không kéo dài, không làm tăng bề mặt nhiệt độ tại chỗ
Phần lớn năng lượng của sóng siêu âm chuyên thành cơ năng (làm rung) Sự rung kéo dai sẽ làm vỡ các bọt khí tại chỗ, gây tổn thương tại chỗ, đôi khi nghiêm trọng
Dưới tác dụng của siêu âm: dung môi tại các hốc nhỏ/dược liệu bị sủi bọt, đây chất cần chiết ra khỏi dược liệu, chất tan vào trong dung môi (chiết xuất)
1.1.3 Ưu điểm:
- Thiết bị tương đối đơn giản, bảo quản và vận hành đơn giản, thiết bị không quá đắt tiền
- Chiết được nhiều nhóm hoạt chất, dung môi chiết khá đa dạng -Lượng mẫu: có thể lên đến hàng trăm gam
- Giảm được nhiệt độ và áp suất, ưu điểm này được ưu tiên áp dụng đề chiết cho các hoạt chất không bền với nhiệt
Trang 5TPC (mg rt g 8 Ï—— 0 T T T T T T 10 20 30 40 50 60 70 ° time (min) 1.1.4 Nhược điểm:
- Dung môi khó được làm mới trong suốt quá trình chiết xuất, vì vậy hiệu lực của nó
là một hàm số phụ thuộc vào hệ số phân ly
- Thời gian lọc và rửa dịch chiết kéo dai, vi vay sẽ tốn nhiều dung môi, làm mắt một lượng dịch chiết hoặc dịch chiết có thể bị nhiễm bản
- Sự thoái hóa bề mặt của đầu dò theo thời gian sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất chiết
1.1.5 Phạm vi ứng dụng của siêu âm
Phạm vi ứng dụng của siêu âm là khá rộng
e_ Chiết xuất nhiều nhóm hợp chất từ nhiều dược liệu khác nhau đặt biệt là những chat dùng cho thực phâm
e Làm sạch bề mặt
Trang 7
Tiến trình nghiền mịn Al(OH); dưới kính hiển vi
Các bọt khí (nếu có) trong dung môi (HPLC) cũng bị phá vỡ (ứng dụng để chuẩn bị dung môi cho HPLC)
1.2 Tổng quan thành phần về hóa học của Cam 1.2.1 Sơ lược về cây cam:
Tên khoa học: Citrus sinensis (L) Osbeck Họ Rutaceae Cây nhỡ, cao đến khoảng 10 m, ít hoặc không có gai Lá thường xanh dài khoảng 4-10 cm, mọc so le, cuống lá có cánh nhỏ Hoa màu trắng, mọc thành chùm từ 6-8 hoa ở kẽ lá Quả hình cầu, khi chín có màu vàng da cam Loài
cam là một cây lai được trồng từ xưa, có thể lai giống
gitta loai budi (Citrus maxima) va quit (Citrus reticulata)
Cam bắt nguồn từ Đông Nam Á, có thể từ Ấn Độ, Việt Nam hay miền nam Trung Quốc
Trên thế giới, cam được trồng ở các nước vùng Địa Trung Hải, Bắc Phi, Mỹ, Nam Mỹ, Trung Quốc và các nước Đông Nam Á Bang Florida (Hoa Kỳ) và Brazin là vùng sản xuất Cam lớn nhất thế giới Lượng sản xuất cam tính theo tan (trong năm 2004): Brazin 18.256.500, Hoa Kỳ 11.729.900 96% sản lượng được chế biến thành nước
quả, bã còn lại chế biến thức ăn gia súc Vỏ quả được ép lay tinh dau, chế biến pectin và các hợp chất flavonoid
Trang 8Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE
1.2.2 Bộ phận dùng:
Vỏ quả, dịch quả, hoa và lá
1.2.3 Thành phần hoá học:
Vỏ quả có các hợp chất flavonoid, pectin, tỉnh dầu (0.5%), thành phần chính của tỉnh dầu là limonene (>90%), các alcol, aldehyde(<3%) gồm citral và decylaldehyde, methyl ester của acid antranilic
Trong thanh phần ăn được của quả có nước (80-90%), protid (1.3%), lipid (0.1-0.3%), đường (12-12.7%), vitamin C (45-61 mg%), acid citric (0.5-2%)
Hoa cam có chứa tỉnh dầu Thành phần chính của tỉnh dầu hoa cam là limonene, linalool, methylanthranilat(0.3%)
Hạt có dầu béo, coumarin, limonin Dầu béo chứa acid palmitic, acid stearic, acid oleic, beta- sitosterol Cac coumarin bao gdm imperatorin, bergapten, aurapten, 7-geranyl oxycoumarin, 6-methoxyaurapten deacetylnimilin, xanthotoxol, aloimperatorin, isopimpinelin, prangenin, prangenin hydrat
Các flavonoid thuộc chỉ Citrus phần lớn thuộc nhóm flavanon: Hesperidin (7-Rutinosid Hesperitin)
Naringin (Naringenin-7-neohesperidosid) Eriodictiosid (Eriodictyol-7-rhamnosid)
Eriocitrin (Eriodictyol-7-rutinosid)
Trang 9Thành phần của flavonoid trong nước ép cam, quýt
1.2.4 Thành phần hóa học chính trong vỏ quả là Flavonoid Hoạt chất chính : bao gồm chủ yếu là naringin, hesperidin, narirutin,và neohesperidin
1.2.5 Cấu trúc, tính chất lý hóa của nhóm polyphenol (flavanone) Flavonoid là nhóm hợp chất lớn thường gặp trong thực vật Rau quả thường dùng (hơn 1⁄2)
Trang 10Seminar Dugc Liéu III Polyphenol — Vo cam - UAE
Trang 12Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE OH H O O - Su OH O Naringin: OH mh Oty ao 1.2.6 Ly tinh:
Flavanone không màu vì cấu trúc có ít nhóm —OH, không mùi, vị đắng
Độ tan khác nhau: dạng glycosid dễ tan trong nước và các dung môi phân cực, dạng aglycon tan được trong dung môi hữu cơ, khó tan trong nước Nếu mạch dài thì có thé tan trong nước nóng
Có khả năng hấp thụ ánh sáng tử ngoại, thường phát quang màu vàng
Cực đại hấp thu/UV flavanon : band II 1a 275-295nm va band I 1a 300-330 nm
Phổ UV của Hesperidin
Trang 13Phổ UV của Naringin: band II là 282 nm, band I 1a 326
Trang 14Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE Phổ IR của Naringenin OH Bs SE esate onewewsecnesdseecadetieveesenes saa 3400 ¥ 3300 OH O T 600 3000 2000 1500 1000 500 1.2.7 Hoa tinh: Vòng đihydropyron kém bền nên dễ bị mở vòng bởi kiềm hoặc acid để chuyền thành chalcon có màu vàng đậm
Hesperitin và Naringenin thể hiện các tính chất của flavonoid:
- Tinh chất của nhóm -OH phenol: có tính acid yếu nên có khả năng: Tạo glycosid với đường hoặc dẫn xuất của đường
Tạo muối: với kiềm loãng tạo ra muối phenolat kém bền và tao sulfat-glycosid (-OH thành —
OSO3K)
Tạo phức với kim loại (AI3+, Fe3+, Mg2+, Pb2+, Zn2+, Zr2+)
- Vong ” -pyron: + Tinh kiém yéu
tác dụng với acid tạo muối kém bền
nhóm -OH ở C-5,7,4' làm tăng tính kiềm của vòng C
Trang 16Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE
2 PHẦN THỰC NGHIỆM
2.1 Vị trí - mục đích của nghiên cứu này
Cho đến nay - tháng 2, 2009 - từ các báo cáo công bố, các kỹ thuật chiết xuất phenols từ vỏ cam đã được tiên hành như:
e _ Chiết bằng dung môi hữu cơ (Anagnostopoulou et al., 2006; Jeong et al., 2004; Li et
al., 2006a; Manthey & Grohmann, 1996; Xu, Ye, Chen, & Liu, 2007; Zia-ur-Rehman,
2006)
Chiết bằng nước nóng (Xuet al., 2008)
Chiết bằng kiềm (Bocco et al., 1998: Curto, Tripodo, Leuzzi, Giuffrè, & Vaccarino,
1992)
e_ Chiết xuất dựa trên resin (Calvarano, Postorino, Gionfriddo, Calvarano, & Bovalo, 1996; Kim, Kim, Lee, & Kim, 2007)
© _ Chiết xuất dưới sự hỗ trợ của enzyme (Li et al., 2006b)
e Chiết xuất dựa trên chùm electron va bite xa y (Kim, Lee, Lee, Nam, & Lee, 2008; Oufedjikh, Mahrouz, Amiot, & Lacroix, 2000)
e Và chiết xuất bằng dung môi siêu tới hạn (Giannuzzo, Boggetti, Nazareno, & Mishima, 2003)
Các kỹ thuật chiết xuất này có thể gặp hạn chế hoặc là làm giảm hoạt tính hay biến tính chất cần chiết do nhiệt độ cao và thời gian chiết kéo dài như khi chiết bằng dung môi, hoặc là các
vân đề về an tồn đơi với sức khỏe trong quá trình chiếu xạ
Đối với kỹ thuật chiết với sự hỗ trợ của enzyme, thì còn gặp hạn chế do vấn đề biến tính của
enzyme
Những năm gần đây, cùng với sự phát triển các quan niệm về "Hóa Học Xanh", người ta càng quan tâm hơn đến các kỹ thuật thân thiện với môi trường thì việc chiết xuất các hoạt chất có hoạt tính sinh học dưới sự hồ trợ của sóng siêu âm (20 -100 kHz) 1a một kỹ thuật tiềm năng trong thời gian tới Kỹ thuật này cho độ lập lại cao, thời gian chiết xuất ngắn, vận hành đơn giản, giảm nhiệt độ, giảm tiêu thụ dung môi chiết, và năng lượng
Các báo cáo dùng kỹ thuật chiết có hỗ trợ của sóng siêu âm (UAE) đối với các phenolic gần đây:
e _ Chiết xuất hesperidin tử vỏ quýt (Penggan - Citrus reticulata) (Ma, Chen, Liu, & Ye, 2008a)
e Chiét xudt phenolic acids và flavanone glycosides từ vỏ quýt Satsuma (Satsuma Mandarin - Citrus unshiu Marc) Ma, Chen, Liu, & Ye, 2009; Ma et al., 2008b) e_ Chiết xuat phenolic toàn phần từ vỏ Quyt (Penggan - Citrus reticulata) (Ma, Chen,
Liu, & Ye, 2008a)
Trong các nghiên cứu này, methanol tỏ ra làm một dung môi chiết thích hợp, cho kết quả tốt đối với các phenolic đã dé cập Tuy nhiên, các dung môi hữu không độc cấp thực phẩm (non- toxic food grade solvent) và thân thiện hơn với môi trường như cthanol, n-butanol và iso propanol thì được khuyến cáo bởi FDA cho mục đích chiết xuất (Bartnick, Mohler, & Houlihan, 2006)
Trang 17Folium eucommiae he A » với sự hô trợ của enzyme (2009) f 5
Phenolics- Thời gian chiêt từ 60 min | Hromádková,
Wheat bran hich ones (phương pháp thông | Koštálová, and
Triticum aestivum heteroxylan thuong) xudng con 5 min | Ebringerova
eteroxylans | (UAE) (2008)
i
So với chiết bing Soxhlet,
Quyt - Penggan " lượng hesperidin thu được
C reticulata Hesperidin gan nhau nhung hesperidin Ma ct al (2008)
ít bị biên tính hơn ở UAE
So với phương pháp ngắm
„ Phenolic on
Quyt > Satsuma acids va kiệ, UAE tang lượng
mandarin flavanone polyphenol thu duge va ca | Ma et al (2008b) C unshiu Mare glycosides vê hoat tinh chong oxy hóa
ctia dich chiét
TPC tang khi tang thời gian chiêt
Penggan Phenolic toàn on increasing
C reticulata phan (TPC) irradiation time and Ma et al (2008a)
temperature
| x 3 z
Cây chỉ suôt Flavonol Khi scan bang kinh hién vi
Winged bush burning rutin Non va điện tử, UAE ching minh | Yang and Zhang pha mang té bao rat nhanh | (2008) ¬ bps ok
quercetin R
Euonymus alatus so với ngâm kiệt
Và trong các nghiên cứu được công bố trước đó, thì chưa có nghiên cứu nào sử dụng sự hỗ trợ của sóng siêu âm đê chiêt xuât phenolic từ vỏ cam mà sử dụng dung môi câp thực phâm (food grade solvent)
Nghiên cứu này khảo sát tiềm năng của việc ứng dụng UAE đề chiết xuất làm giàu các polyphenols (đặc biệt flavanone glycosides) từ vỏ cam với dung môi câp thực phâm
Trang 18Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE
2.3 Chiết xuất các polyphenol từ vỏ cam với sự hổ trợ sóng siêu âm 2.3.1 Nguyên liệu:
Dùng khoảng 10 kg vỏ cam Thu thập xong chúng được lưu giữ trong tủ đông ở nhiệt độ -20 °C
2.3.2 Hóa chat
Dung môi phân tích (công ty VWR International , Darmstadt, Đức)
Flavanone glycosides (naringin, hesperidin) ( hãng Extrasynthese , Genay, Pháp) Caffeic acid ( hang Sigma-Aldrich, Steinhaus, Dirc)
Trolox (hang Acros Organics Slangerup, Dan Mach)
DPPH (2,2-diphenyl- 1-picrylhydrazyl) (hang Alfa Aesar , Karlsruhe, Dirc)
AAPH ((2,20-azobis (2-methyl) propionamidine-dihydrochloride) (hang Sigma- Aldrich, Steinhaus, Đức)
Fluoresceine (hang Acros Organics , Morris Plains, Hoa Ky) 2.3.3 Thiết bị siêu âm:
Sự chiết xuất có hỗ trợ bằng siêu âm (UAE) được thực hiện bằng máy Sonifier PEX 3 (R.E.U.S, Contes, France) bao gồm một bình inox có kích thước 23 x 13.7cm, dung
tích tối đa là 3 lít, và một bộ biến năng, bình được hoạt động với tần số 25 kHz, với cường độ siêu âm đầu vào tối đa là 150 W
Các lớp vỏ che kép của hệ thống làm mát/sưởi ấm đi kèm giúp kiểm soát nhiệt độ trung bình Cường độ siêu âm đầu ra của máy siêu âm là 150W trong khi cường độ siêu âm hao phí trung
Trang 20Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE
2.3.4 Phân tích HPLC
Sử dụng hệ thống HPLC Waters bao gồm:
- 1 bom 600E Waters
- _ 1 bơm mẫu tự động Water 717 - _ Đầu dò màng quang diot Waters 2996
Hệ thống bơm HPLC, bơm mẫu tự động, nhiệt độ cột và hệ thống màng quang diot được theo đõi và kiểm soát béi phan mém Data Chromatography Waters Empower 2
Sử dụng bước sóng 280nm đẻ định lượng flavanones glycosides với đầu đò diot
Các cột được sử dụng:
- _ Cột phân tích: Purospher Star RP— I8e ( 250 x 4mm I.D, 5 um) - Tién c6t: RP— 18 (4x 4mm LD, 5 ym)
Cả 2 cột được giữ ở nhiệt độ 37oC, tốc độ dòng I mL/phút
Pha động gồm acid acetic 0.5% (A) và acetonitrile 100% (B) Tỉ lệ thể tích của 2 dung môi thay đổi theo thời gian: 10 — 30% (B) trong 20 phút, sau đó tỉ lệ (B) tăng đến 35% ở phút 25
Trang 21030: Hình 2 Phân tích dịch chiết vỏ cam thu được dưới sự hỗ trợ của sóng siêu âm bằng HPLC 2.3.5 Quang phổ kế
Phép đo độ hấp thụ được tiến hành trên máy đo quang phổ UV - vis GENESYS 5 (khoảng bước sóng: 200 — 1100nm) với giá đỡ có 8 vịt trí đặt mẫu Đo mật độ huỳnh quang bằng máy đo mật độ huỳnh quang SPEX — Fluoromax 2
2.3.6 Quy trình chiết xuất
Một nghiên cứu được tiên hành đê so sánh giữa kỹ thuật cô điên và kỹ thuật có sự trợ giúp của sóng siêu âm sau khi kỹ thuật này được tối ưu hóa Chiết xuất với sự hỗ trợ của siêu âm (UAE: ultrasound — assisted extraction): thử nghiệm hướng đến mục tiêu tối ưu hóa nhiệt độ chiết xuất, cường độ siêu âm, tỉ lệ ethanol, lượng vỏ cam (0.25g/mL) được đánh siêu âm trong dung môi (hỗn hợp cồn — nước) trong 30 phút Các thông số tối ưu được sử dụng để thăm dò thời gian cần thiết để đạt hiệu suất tối đa trong quá trình chiết xuất
2.3.7 Kích thước hạt
Š nghiên cứu được tiến hành trên 5 cỡ hạt khác nhau (0.5, 1.0, 1.5, 2.0 và 2.5 cm), áp dụng quy trình chiết xuất cỗ điển (25°C, hỗn hợp ethanol — nước theo tỉ lệ 1 : 1, có khuấy trộn)
2.3.8 Hàm lượng phenolic toàn phần (TPC)
Trang 22Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE
bao gồm thuốc thử A (thuốc thử Folin — Ciocalteu), thuốc thử B (đệm kiềm) và dung dịch acid gallic (3g/L)
Chuan bị 20 /# H2O (mẫu trắng), dung dịch acid gallic (mẫu chuẩn), dịch chiết (mẫu thử) đã
được trộn với 2mL thuốc thử A Sau l phút, thêm vào mỗi mẫu ImL thuốc thử B Bảo quản các mẫu trong tối ở nhiệt độ phòng trong khoảng thời gian 30 phút, sau đó đo độ hấp thu các mẫu ở bước sóng 60nm Hàm lượng phenolic toàn phần được tính bởi công thức:
A, 7 A,
A, ~~ 4,
1PC =3x
A ;: độ hấp thu của mẫu thử
A, : độ hap thu của mẫu trắng
41, : độ hấp thu của mẫu chuẩn
Tiến hành đo 3 lần và tính giá trị trung bình, kết quả biểu diễn dưới dạng mg acid gallic/100g
mẫu (mg GA/100g FW)
2.3.0 Xác định hiệu suất
Ethanol được loại bỏ khỏi dịch chiết bằng cách cho bay hơi ở 40°C trong máy cô quay chân không Sau đó mẫu được đông lạnh và làm khô lạnh đề loại nước Cuối cùng hiệu suất của
mỗi lần chiết được tính theo khối lượng và biểu diễn bằng %
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Ảnh hưởng của kích thước hạt
Từ các nghiên cứu trước đó (Cuoco, Mathe, Archier, Chemat, & Vieillescazes, 2009; Garcia- Ayuso & Luque de Castro, 1999; Vilkhu, Mawson, Simons, & Bates, 2008; Wang & Weller,
2006), kích thước hạt được lưu ý như là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả chiết
xuất polyphenol từ vỏ cam Các thử nghiệm sơ bộ đánh giá được tiến hành với 5 kích thước
vỏ cam khác nhau 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 va 2.5 cm” cho hiệu suất cuối cùng lần lượt là 3.44%,
Trang 23những polyphenol từ vỏ cam dưới những dạng như: TPC (mg GA/100g FW) Y1, nồng độ naringin (mg/100g FW) Y2 và nồng độ hesperidin (mg/100g FW) Y3 được đánh giá bằng phương pháp phản ứng bề mặt Phân biệt naringin và hesperidin dựa vào thời gian lưu và phố UV với chất chuẩn (hình 2) Hiệu suất (%) Y4 và hằng số tốc độ chiết xuất (k) (phút -1) Y5 cũng được xác định Kiểm định Anova đối với sự xác định TPC (30 phút) đã đưa ra được hệ số xác định (R2) ở mức 98.3%, điều này chỉ ra sự tương đương giữa giá trị thực nghiệm và giá trị tính toán Dữ liệu của kiểm định Anova đối với TPC cũng được trình bày trong biểu đồ Pareto (hình 3), mô tả những ảnh hưởng quan trọng của tất cả các biến và tương tác qua lại
của chúng Chiều đài của cột tỉ lệ với cường độ hấp thu của những hệ số ảnh hưởng đã được
Trang 24Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE , , £ The “em tham nem tham so Đáp ứng ệm T ỊP |E 0 cn Naringin | Hesperidi Hiệu Hang số XI X2 |X3 (mg An (mg/100 Đ mà, xuất GA/100 g) (min) 4 1 (-1 jl 40 |50 | 80 | 197.646 33.347 113.332 8.09 0.0170 5 -1 }-1 |-1 |10 |50 | 20 | 121.259 17.831 71.692 6.27 0.0126 6 0 -I |0 25 |50 |50 | 162.480 28.247 93.183 6.97 0.0150 7 0 0 0 25 | 100|}50 | 183.531 35.694 118.834 7.81 0.0215 8 0 0 0 25 | 100 | 50 | 185.994 33.295 113.186 7.76 0.0210 9 -1 1 1 10 | 150 | 80 | 187.276 34.007 117.123 7.93 0.0253 10 1 -1 |-1 |40 | 50 | 20 | 140.352 21.640 86.740 6.81 0.0152 II |0 (0 —1 |25 ¡100/20 | 174.472 30.860 99.236 7.14 0.0153 12 |0 (0 1 25 | 100 | 80 | 192.352 32.260 110.866 7.96 0.0189 13 |0 (0 0 25 |100/50 | 184.666 32.051 112.310 7.78 0.0208 14 |-1 1 —1 | 10 | 150) 20 | 169.918 29.345 96.847 7.09 0.0292 15 |}-1 0 0 10 | 100 | 20 | 159.217 29.531 98.749 6.89 0.0164 16 | 1 1 =1 |40 | 150 | 20 | 225.302 36.469 124.489 9.59 0.0353 17 | 1 0 0 40 | 100 | 50 | 190.878 31.257 106.286 8.15 0.0186 18 }-1 -1 j1 10 | 50 | 80 | 155.258 24.561 87.903 6.86 0.0125 19 |0 (0 0 25 | 100 |50 | 186.496 34.051 118.650 7.75 0.0211 20 10 1 0 25 | 150 | 50 | 213.188 35.146 119.252 8.93 0.0326 T= X1 = Nhiệt độ (°C); P= X2 = Cường độ siêu 4m (W); E = X3 = Ti lé ethanol: nude (% v/v)
3.3 Điều kiện tối ưu
Sự tối ưu hóa phản ứng bề mặt có thể được tìm ra dựa vào 3 biến chính: nhiệt độ, cường độ
siêu âm và tỉ lệ ethanol: nước Tương ứng với từng điều kiện tối ưu, các giá trị thu được lần
lượt là:
Trang 25cả các phép thử này, giá trị tối ưu vượt quá giới hạn đã chọn Vì vậy, giá trị cuối cùng được chọn sẽ tương ứng với giá trị cao nhất đã chọn để xác định miền thí nghiệm (Lucchesi, Smadja, Bradshaw, Louw, & Chemat, 2007)
Trên cơ sở các phép thử đã thực hiện, điều kiện tối ưu được xác định: nhiệt độ 40°C, cường độ siêu âm 150W và tỉ lệ ethanol: nước là §:2 Một nghiên cứu có tính lặp lại đã được tiến
hành, áp dụng các điều kiện tối ưu trên để đánh giá khả năng tiên đoán của các mô hình, và
kết quá đúng như những gì thu được từ thiết kế thực nghiệm Nhiều nghiên cứu gần đây về việc chiết xuất phenolic từ vỏ cam cũng đề xuất điều kiện tiến hành tương tự với những điều
kiện trong nghiên cứu này
3.4 So sánh giữa UAE và SE
Hàm lượng phenolic toàn phần (TPC) chiết xuất từ vỏ cam bằng phương pháp chiết xuất với sự hỗ trợ của siêu âm (40 0C, 150 W, ethanol 80%, khuấy) và SE (không có siêu âm) được hiển thị trên hình 3 TPC thu được bằng UAE trong thời gian 15 phút cao hơn đáng kẻ so với chiết bằng SE trong thời gian 60 phút Những tác động cơ học trên vách tế bào được chứng minh bằng cách quét hiển vi điện tử (Balachandran, Kentish, Mawson, & Ashokkumar, 2006; Li, Pordesimo, & Weiss, 2004), UAE cho sản lượng chiét cao hon trong thời gian ngắn hơn, do đó làm giảm năng lượng sử dụng
Các flavanone glycosides chính được tìm thấy trong cam (C sinensis) là naringin và hesperidin, hesperidin nhiều hơn naringin (Wang, Chuang, & Hsu, 2008) Cả hai đều được định lượng đồng thời bởi HPLC từ các mẫu chiết bằng UAE và SE sau 60 phút Lượng naringin và hesperidin từ UAE (tương ứng là70,3 và 205,2 mg/100 g FW) cao hơn lượng thu được từ SE (tương ứng là 50,9 và 144,7 mg /100 g FW) Không có bằng chứng cho thấy
flavonoid bị phân hủy khi chiết bằng siêu âm Thật vậy, sự phân hủy của phenol bằng siêu âm
Trang 26Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE
quan trọng đề đánh giá một quá trình chiết xuất Nó được ước tính là 10,9% và 8,6% lần lượt
cho UAE và SE Điều này làm cho UAE có một tiềm năng để chiết những sản phẩm tự nhiên cho năng suất tốt hơn so với các kỹ thuật truyền thống, không chỉ ở qui mô phòng thí nghiệm mà còn tại cơ sở sản xuất thử nghiệm( Boonkird, Phisalaphong, 2008)
Việc chiết xuất phenol toàn phần bằng siêu âm (k = 0,10 (+ 0,01) min 1) nhanh hơn gấp 3 lần
Trang 27rất nhiều nhưng tổng sản phẩm chiết thu được vẫn không bị ảnh hưởng
Tóm lại, chiết xuất các polyphenols với sự hồ trợ của sóng siêu âm từ các nguồn đơn giản như vỏ cam cùng với với việc sử dụng các dung môi ít độc hại như ethanol: nước có tiềm năng phát triển ở quy mô công nghiệp vì vừa hiệu quả vừa thân thiện hơn với môi trường, nhất là dùng phương pháp này trong việc chiết xuất các hoạt chất tự nhiên có khả năng chống oxi hóa thay thế cho các chất chống oxi hóa tổng hợp từ phòng thí nghiệm
Trang 28Seminar Dược Liệu III Polyphenol — Vỏ cam - UAE
Tài liệu tham khảo chính
Antioxidant Activity, Phenol And Flavonoid Contents of 13 Citrus Species Peels and Tissues KAMRAN Ghasemia, YOSEF Ghasemia and MOHAMMAD ALI Ebrahimzadehb
RAPD Markers: Application to Varietal Identification and Analysis of Genetic Relationships among Citrus Varieties/Species in Vietnam - Nguyen Thanh Nhan, Tokurou Shimizu, Nesumi Hirohisa, Mitsuo Omura, Nguyen Minh Chau
The Chemistry of Ultrasound - by Kenneth S Suslick from The Yearbook of Science
& the Future 1994; Encyclopaedia Britannica: Chicago, 1994; pp 138-155
http://www.scs.uiuc.edu/suslick/britannica html
Ultrasound-assisted extraction of polyphenols (flavanone glycosides) from orange (Citrus sinensis L.) peel - Muhammad Kamran Khan, Maryline Abert-Vian, Anne- Sylvie Fabiano-Tixier, Olivier Dangles, Farid Chemat
http://www.mdpi.com/1420-3049/12/7/1352/
Giáo trình Dược liệu 1,2 Đại Học Y Dược Thành Phố Hồ Chí Minh
Determination of phenolic constituents in citrus juices: Method of high performance liquid chromatography - E Belajov_a *, M Suhaj - Food Research Institute, Priemyseln_a 4, P.O Box 25, 82475 Bratislava, Slovak Republic