CÂY NGHỆ VÀNG VÀ CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NÓ

Việc nghiên cứu tách chiết tinh dầu nghệ và các hợp chất có trong tinh dầu, đồng thời xác định hoạt tính sinh học của chúng là việc làm cần thiết, khả thi góp phần đưa các hợp chất thiên

LỜI CAM ĐOAN

Luận án sử dụng một phần kết quả của đề tài cấp Nhà nước: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất và ứng dụng chế phẩm sinh học từ thực vật có chứa các hoạt chất: cacbua tecpenic, xeton sesquitecpenic và turmeron trong bảo quản quả tươi sau thu hoạch” mã số

ĐTĐL 2008T-16 do PGS TS Nguyễn Thị Kim Cúc làm chủ nhiệm

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực

và chưa từng được các tác giả khác công bố trong các luận văn, luận án nào và đã được chủ nhiệm đề tài cho phép sử dụng vào luận án này

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận án đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đã được ghi rõ nguồn gốc

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận án này

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Nghiên cứu sinh

là những người đã tận tình hướng dẫn, định hướng, đào tạo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo, các cán bộ phòng Vi sinh – Hóa sinh - Sinh học phân tử, Trung tâm nghiên cứu & phát triển công nghệ sinh học - Viện Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm và Viện Đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, dạy bảo và động viên tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ, công nhân viên phòng Công nghệ sinh học – Viện Hóa sinh biển và Phòng Hoá Sinh nông nghiệp và tinh dầu- Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi thực hiện các nghiên cứu của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp trong Khoa Công nghệ Thực phẩm

- Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp nơi tôi đang công tác và giảng dạy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và làm Luận án

Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình và bạn bè – những người thân luôn là nguồn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu những lời cảm ơn chân thành nhất

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Nghiên cứu sinh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

4 Tính mới của đề tài 3

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 4

1.1 Giới thiệu về cây nghệ vàng 4

1.2 Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu nghệ vàng 5

1.2.1 Thành phần hóa học của tinh dầu nghệ vàng 5

1.2.2 Hoạt tính sinh học của dịch chiết và tinh dầu nghệ vàng 7

1.2.3 Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu 8

1.3 Các phương pháp thu nhận tinh dầu 10

hơi nước (LCHN) 10

1.3.2 Phương pháp trich ly bằng dung môi dễ bay hơi 11

1.3.3 Một số phương pháp khai thác tinh dầu khác 11

1.4 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam trong việc khai thác hoạt tính sinh học của Curcuma longa L 12

1.4.1 Nghiên cứu trên thế giới 12

1.4.2 Nghiên cứu ở Việt Nam 13

1.5 Các biện pháp bảo quản sau thu hoạch 15

1.5.1 Vi sinh vật gây hỏng quả 15

1.5.2 Các phương pháp bảo quản sau thu hoạch 17

1.5.3 Cam và các phương pháp bảo quản cam 20

1.6 Công nghệ bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 23

1.6.1 Cơ sở khoa học của phương pháp bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 23

1.6.2 Thành phần trong chế phẩm 24

1.6.3 Phương pháp sử dụng chế phẩm 25

1.7 Nghiên cứu chế phẩm chăm sóc da 25

1.7.1 Nấm da và bệnh nấm da 25

1.7.2 Đặc điểm của nấm Candida gây bệnh trên da 28

1.7.3 Đặc điểm của nấm Trichophyton gây bệnh trên da 29

1.7.4 Thành phần cơ bản trong chế phẩm chăm sóc da 30

CHƯƠNG 2:NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 Nguyên vật liệu 34

2.1.1 Nguyên liệu 34

2.1.2 Thiết bị, hóa chất và dụng cụ thí nghiệm 35

2.2 Phương pháp nghiên cứu 36

2.2.1 Phương pháp tách chiết tinh dầu nghệ vàng 36

2.2.2 Phương pháp tách phân đoạn tinh dầu nghệ vàng 38

2.2.3 Phương pháp xác định chỉ số hóa lý và phân tích thành phần tinh dầu nghệ 38

2.2.4 Phương pháp kiểm tra khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng 40

2.2.5 Xây dựng qui trình bảo quản cam Hà Giang ở quy mô phòng thí nghiệm 42

2.2.6 Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình bảo quản bằng chế phẩm tinh dầu nghệ vàng 43

2.2.7 Tối ưu hóa quy trình sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng trong bảo quản cam Hà Giang bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm 45

2.2.8 Phương pháp đánh giá an toàn của chế phẩm bảo quản chứa tinh dầu nghệ 46

2.2.9 sinh trưởng nấm da với tinh dầu nghệ vàng 47

2.2.10 Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu cảm quan, hóa lí của chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ vàng 48

2.2.11 Phương pháp đánh giá độ kích ứng da của chế phẩm chăm sóc da 48

2.2.12 Phương pháp xử lý số liệu 50

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51

3.1 Khảo sát phương pháp thu nhận tinh dầu nghệ vàng 51

3.1.1 Hiệu quả thu nhận tinh dầu nghệ vàng bằng các phương pháp khác nhau 51

3.1.2 Xác định các chỉ số hóa lý của tinh dầu nghệ vàng tách chiết bằng các phương pháp khác nhau 53 3.1.3 Phân tích vàng tách chiết bằng các phương pháp khác

LCHN 59

3.3 Đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng in vitro 62

3.3.1 Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng tách chiết bằng các phương pháp khác nhau 62

3.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ tinh dầu nghệ vàng LCHN lên sinh trưởng của một số chủng vi khuẩn 64

3.3.3 Ảnh hưởng của nồng độ tinh dầu nghệ vàng LCHN lên sinh trưởng của một số chủng nấm men 67

3.3.4 Ảnh hưởng của nồng độ tinh dầu nghệ vàng LCHN lên sinh trưởng của một số chủng nấm mốc 70

3.3.5 Đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật của các phân đoạn tinh dầu nghệ vàng LCHN… 71

3.4 Đánh giá khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng LCHN trên cam 73

3.5 Nghiên cứu xây dựng quy trình bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 77

3.5.1 Xác định công thức chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 77

3.5.1.1 Lựa chọn dung môi 77

3.5.1.2 Lựa chọn phụ gia tạo chế phẩm 78

3.5.1.3 Xác định nồng độ tinh dầu nghệ vàng trong chế phẩm 79

3.5.2 Xây dựng mô hình bảo quản cam Hà Giang bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng qui mô phòng thí nghiệm 80

3.5.3 Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng đến cam sau thời gian bảo quản 84

3.5.4 Đánh giá độ an toàn của chế phẩm bảo quản có chứa tinh dầu nghệ vàng 91

3.5.5 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng trong bảo quản cam Hà Giang 93

3.5.6 Tối ưu hóa quy trình sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng trong bảo quản cam Hà giang 95

3.5.7 Quy trình sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng bảo quản cam 100

3.6 Nghiên cứu tạo chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ 102

3.6.1 Đánh giá khả năng ức chế sinh trưởng nấm da của tinh dầu nghệ vàng 102

104

3.6.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình tạo chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ vàng 106

3.6.3.1 Lựa chọn các thành phần chính trong chế phẩm chăm sóc da 106

3.6.3.2 Quy trình tạo chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ vàng 109

3.6.3.3 Kiểm tra đánh giá chất lượng chế phẩm chăm sóc da 110

KẾT LUẬN 112

KIẾN NGHỊ 112

TÀI LIỆU THAM KHẢO 113

PHỤ LỤC 127

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

BSE: Bovine Spongiform Encephalopathy

CA - Controlled Atmosphere (Kiểm soát khí quyển)

COX: cycloxygenase

d: Đường kính lỗ đục

D: Đường kính vòng kháng khuẩn

DMSO: dimethylsulfoxide

EG: Ethylene glycol

EMAP: equilibrium modified atmosphere packaging (bao gói bằng màng khí quyển điều chỉnh)

EPA: Environmental Protection Agency (Cơ quan bảo vệ môi trường)

GC-MS: Gas Chromatography/ Mass Spectometry (Sắc ký khí ghép khối phổ)

GO: Garlic Oil (Dầu tỏi)

GRAS: Generally Recognized As Safe (đánh giá an toàn)

HIV: Human Immuno-deficiency Virus (virus làm suy giảm miễn dịch ở người)

IC: Inhibitory Concentration (Nồng độ ức chế)

LCHN: Lôi cuốn hơi nước

LDL: Low Density Lipoprotein (lipoprotein tỉ trọng thấp)

LOX: Liquid oxygen (oxy lỏng)

MA: Modified atmosphere (Khí quyển điều chỉnh)

MBC: Minimum Bactericidal Concentration (Nồng độ tối thiểu diệt vi khuẩn)

MFC: nồng độ tối thiểu diệt nấm

MIC: Minimum inhibitory concentration (Nồng độ ức chế tối thiểu)

MKT: Minimum killing time (Thời gian diệt thấp nhất)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 1: Một số chất diệt nấm được sử dụng trong bảo quản quả sau thu hoạch [8] 18

Bảng 1 2: Phân loại các bệnh nấm da [49] 26

Bảng 1 3: Các thành phần thường có trong chế phẩm chăm sóc da [113] 30

Bảng 2 1: Các chủng vi sinh vật được sử dụng của phòng CNSH 34

Bảng 2 2: Môi trường Czapek- dox 35

Bảng 2 3: Môi trường Hansen 35

Bảng 2 4: Môi trường MPA 35

Bảng 2 5: Môi trường Sabouraud 36

Bảng 2 6: Phiếu đánh giá cảm quan bằng phép thử cho điểm thị hiếu 45

Bảng 2 7: Bố trí thí nghiệm sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 45

Bảng 2 8: Bố trí thí nghiệm thử độc tính cấp của các mẫu BQC 47

Bảng 2 9: Mức độ phản ứng trên da thỏ 49

Bảng 2 10: Phân loại các phản ứng trên da thỏ 50

51

háp LCHN 52

Bảng 3 3: Chỉ số hóa lý của tinh dầu nghệ tách chiết bằng các phương pháp khác nhau 54

Bảng 3 4: Thành phần của tinh dầu nghệ vàng khi 56

Bảng 3 5: Kết quả tách phân đoạn tinh dầu nghệ vàng LCHN ở áp suất 20mmHg 60

Bảng 3 6: Thành phần hóa học của các phân đoạn tinh dầu nghệ vàng 61

Bảng 3 7: Khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng 62

Bảng 3 8: Khả năng kháng khuẩn của tinh dầu nghệ vàng LCHN 64

Bảng 3 9: Khả năng kháng nấm men của tinh dầu nghệ vàng LCHN 67

Bảng 3 10: Khả năng ức chế nấm mốc của tinh dầu nghệ vàng LCHN 70

Bảng 3 11: Khả năng ức chế vi sinh vật của các phân đoạn tinh dầu nghệ vàng 72

Bảng 3 12: Ảnh hưởng của nồng độ và khả năng ức chế 74

Bảng 3 13: Khả năng ức chế sinh trưởng vi sinh vật của tinh dầu nghệ 77

Bảng 3 14: Khả năng ức chế vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng 78

Bảng 3 15: Thành phần phụ gia của chế phẩm BQC 79

Bảng 3 16: Tỉ lệ cam bị hỏng theo thời gian và nhiệt độ bảo quản (%) 80

Bảng 3 17: Kết quả bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng 81

Bảng 3 18: Chất lượng cam trước bảo quản 84

Bảng 3 19: Chất lượng cảm quan của cam sau thời gian bảo quản 89

Bảng 3 20: Khả năng chấp nhận mùi quả cam sau khi xử lý bằng chế phẩm 90

Bảng 3 21: Trọng lượng chuột trước và sau thử nghiệm 7 ngày với mẫu BQC (g) 92

Bảng 3 22: Tỉ lệ tổn thất khối lượng theo nồng độ chế phẩm BQCTD khác nhau 94

Bảng 3 23: Tỉ lệ tổn thất khối lượng theo thời gian tiếp xúc BQC khác nhau 94

Bảng 3 24: Tỉ lệ tổn thất khối lượng theo số lần nhúng chế phẩm BQC khác nhau 95

Bảng 3 25: Mức và khoảng biến thiên của các thông số thí nghiệm 96

Bảng 3 26: Mô hình thí nghiệm đa yếu tố ảnh hưởng đến tỉ lệ tổn thất của chế phẩm 96

Bảng 3 27: Kết quả phân tích hồi quy 97

Bảng 3 28: Hoạt tính kháng nấm da của tinh dầu nghệ vàng 103

Bảng 3 29: Ảnh hưởng nồng độ tinh dầu nghệ vàng lên sinh trưởng 103

Bảng 3 30: Ảnh hưởng của thời gian phơi nhiễm lên khả năng 104

Bảng 3 31: Thành phần chế phẩm chăm sóc da 108

Bảng 3 32: Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của chế phẩm chăm sóc da 110

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 1: Cây và dịch chiết nghệ vàng 4

Hình 1 2: Cấu trúc của một số hợp chất được nhận dạng trong tinh dầu nghệ [38] 5

Hình 1 3: Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu lên màng tế bào vi sinh vật [43] 9

Hình 2 1: Quy trình đánh giá khả năng kháng vi sinh của tinh dầu nghệ vàng trên cam 42

Hình 3 1: Quy trình tách chiết tinh dầu nghệ vàng bằng phương pháp LCHN 53

Hình 3 2: Tinh dầu nghệ vàng tách chiết bằng lôi cuốn hơi nước 55

Hình 3 3: Sắc ký đồ thành phần tinh dầu nghệ tách bằng lôi cuốn hơi nước 57

Hình 3 4: Sắc ký đồ thành phần tinh dầu nghệ tách bằng n-hexane 57

Hình 3 5: Sắc ký đồ thành phần tinh dầu nghệ tách bằng chloroform 58

Hình 3 6: Các phân đoạn sau khi tách tinh dầu nghệ vàng LCHN ở 20mmHg 60

Hình 3 7: Biểu diễn khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng 63

Hình 3 8: Khả năng phát triển của chủng Pseudomonas putida 66

Hình 3 9: Khả năng phát triển của chủng Listonella damsela 66

Hình 3 10: Khả năng phát triển của chủng Bacillus cereus 66

Hình 3 11: Khả năng phát triển của chủng Micrococcus luteus 66

Hình 3 12: Khả năng phát triển của chủng Rhodoturola sp trên môi trường có tinh dầu 68

Hình 3 13: Khả năng phát triển của chủng Candida sp trên môi trường có tinh dầu 69

Hình 3 14: Khả năng phát triển của chủng Torulopsis sp.trên môi trường có tinh dầu 69

Hình 3 15: Khả năng phát triển của chủng Hansenulla sp trên môi trường có tinh dầu 69

Hình 3 16: Khả năng ức chế một số chủng nấm mốc của tinh dầu nghệ vàng 71

Hình 3 17: Cam bị nhiễm nấm men, nấm mốc sau thời gian bảo quản 10 ngày 75

Hình 3 18: Ảnh hưởng của nồng độ và khả năng ức chế nấm men, nấm mốc của tinh dầu nghệ vàng trên cam sau 30 ngày bảo quản 76

Hình 3 19: Cam bảo quản ở nhiệt độ phòng ngày đầu tiên 82

Hình 3 20: Cam bảo quản ở nhiệt độ phòng sau 5 ngày 82

Hình 3 21: Cam bảo quản ở nhiệt độ phòng sau 20 ngày 83

Hình 3 22: Cam bảo quản ở nhiệt độ phòng sau 30 ngày 83

Hình 3 23: Cam bảo quản ở điều kiện lạnh ngày đầu tiên 83

Hình 3 24: Cam bảo quản trong điều kiện lạnh sau 15 ngày bảo quản 83

Hình 3 25: Biểu diễn tỉ lệ tổn thất khối lượng trong quá trình bảo quản 85

Hình 3 26: Biểu diễn sự biến đổi màu sắc của cam trong quá trình bảo quản 86

Hình 3 27: Biểu diễn sự biến đổi hàm lượng đường trong quá trình bảo quản 86

Hình 3 28: Biển diễn sự biến đổi hàm lượng axit tổng số 87

Hình 3 29: Biểu diễn sự biến đổi hàm lượng vitaminC 88

Hình 3 30: Ảnh hưởng của các yếu tố đến tỉ lệ tổn thất khối lượng 98

Hình 3 311: Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm và số lần nhúng tới tỉ lệ tổn thất 98

Hình 3 322: Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm, thời gian tiếp xúc tới tỉ lệ tổn thất 98

Hình 3 33: Mức độ đáp ứng sự mong đợi giảm tỉ lệ tổn thất khối lượng khi sử dụng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng BQC bảo quản cam 99

Hình 3 34: Độ bám dính của chế phẩm BQC trên cam theo thời gian nhúng 99

Hình 3 35: Quy trình sử dụng chế phẩm BQC bảo quản cam 101

Hình 3 36: Sự phát triển của nấm men trên môi trường chứa tinh dầu 105

Hình 3 37: Sự phát triển của nấm mốc trên môi trường chứa tinh dầu 105

Hình 3 38: Quy trình tạo chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ vàng 109

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trên thế giới hiện nay rất nhiều chất khác nhau có hoạt tính sinh học nguồn gốc từ thực vật đã được đưa vào sản xuất ở quy mô công nghiệp hoặc bán công nghiệp để phục vụ cho nghiên cứu, công – nông nghiệp và cho y học

Ở nước ta, việc nghiên cứu, thu nhận và ứng dụng các chất hoạt tính sinh học từ thực vật đã và đang được quan tâm, phát triển Trong các loại thực vật được nghiên cứu ứng dụng, củ nghệ đang được sử dụng rộng rãi để sản xuất các chế phẩm sinh học và các chế phẩm này được dùng trong các ngành sản xuất thực phẩm, y học, mỹ phẩm…

Theo phân loại thực vật, chi nghệ có nhiều loài khác nhau phân bố ở Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam và bắc Australia Loài nghệ còn có tên gọi khác là Uất kim, Khương

hoàng tên khoa học là Curcuma longa L., thuộc họ gừng (Zingiberaceae), là một họ thực

vật phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới, đặc biệt là vùng Đông Nam Á [26] Trong những năm gần đây, một số báo cáo đã công bố thành phần và các đặc tính sinh học (kháng khuẩn, chống oxy hóa, kháng u và kích thích hệ miễn dịch) của dịch chiết họ

Zingiberaceae [41, 118] Các hợp chất của tinh dầu nghệ vàng thuộc nhóm

sesquiterpenoids (ar-turmerone, -turmerone, -turmerone…) Hoạt tính sinh học của tinh dầu được biết bao gồm kháng vi sinh vật, diệt muỗi, cảm ứng apoptosis, ức chế sinh nitrogen oxide và prostagladin và tăng cường chức năng gan [73, 74, 82, 95] Chất màu vàng sáng được tách từ củ nghệ rất được ưa chuộng sử dụng trên thế giới như một loại gia

vị, không độc, đáp ứng tiêu chuẩn y tế trong nhuộm màu thực phẩm, có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng Việc nghiên cứu tách chiết tinh dầu nghệ và các hợp chất có trong tinh dầu, đồng thời xác định hoạt tính sinh học của chúng là việc làm cần thiết, khả thi góp phần đưa các hợp chất thiên nhiên ứng dụng trong các lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm

Do đó, chúng tôi đã tiến hành với đề tài: “Nghiên cứu tạo một số chế phẩm chức năng chứa tinh dầu nghệ vàng” là hướng đi nhằm sử dụng các chất tự nhiên có hoạt tính

sinh học, để tạo ra các chế phẩm có tiềm năng sử dụng trong thực tế, an toàn cho sức khoẻ con người, thay thế cho hóa chất tổng hợp hiện đang được dùng

2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

2.1 Mục tiêu nghiên cứu:

Sử dụng tinh dầu nghệ vàng kết hợp với một số phụ gia nhằm mục tiêu:

- Tạo chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng có tiềm năng sử dụng trong bảo quản quả tươi sau thu hoạch, an toàn cho người sử dụng và thân thiện với môi trường

- Tạo chế phẩm chăm sóc da chứa tinh dầu nghệ vàng có khả năng phòng chống các bệnh nấm ngoài da và bảo vệ sức khoẻ cộng đồng

2.2 Nội dung nghiên cứu:

 Khảo sát phương pháp thu nhận tinh dầu nghệ vàng

 Xác định chỉ số hóa lý và phân tích thành phần của tinh dầu nghệ vàng

 Đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng in vitro

 Nghiên cứu xây dựng quy trình bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng

- Xác định nồng độ tinh dầu và công thức chế phẩm bảo quản quả sau thu hoạch đạt hiệu quả cao

- Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm đến quả sau thời gian bảo quản

- Xây dựng quy trình sử dụng chế phẩm bảo quản quy mô phòng thí nghiệm

- Đánh giá độ an toàn của chế phẩm

 Nghiên cứu tạo chế phẩm chăm sóc da chứa tinh dầu nghệ vàng

- Đánh giá khả năng ức chế sinh trưởng nấm da của tinh dầu nghệ vàng

- Xác định nồng độ tinh dầu và công thức chế phẩm chăm sóc da

3.2 Ý nghĩa thực tế

Chế phẩm có chứa tinh dầu nghệ vàng dùng trong bảo quản sau thu hoạch có tiềm

khẩu Chế phẩm chăm sóc da là tiền đề để phát triển các loại thuốc chống nấm da tự nhiên, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng

4 Tính mới của đề tài

Luận án là công trình nghiên cứu khoa học và đã xác định được các hợp chất có trong tinh dầu nghệ vàng Hưng Yên chủ yếu thuộc nhóm sesquitecpen, đồng thời xác định hoạt tính kháng một số loại vi sinh vật gây hỏng quả và 2 chủng nấm da, là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu phát triển các sản phẩm mới làm phong phú thêm tính ứng dụng của tinh dầu nghệ trong lĩnh vực công nghệ sau thu hoạch và y dược

Xây dựng quy trình bảo quản cam bằng chế phẩm sinh học có chứa tinh dầu nghệ ở nhiệt độ thường an toàn, hiệu quả, góp phần đa dạng hóa các biện pháp bảo quản sau thu hoạch ở Việt Nam an toàn, thân thiện môi trường

Bước đầu nghiên cứu đưa ra công thức chế phẩm chăm sóc da có chứa tinh dầu nghệ vàng thay thế các chất bảo quản tổng hợp trong mỹ phẩm và chất kháng nấm trong phòng

và điều trị bệnh nấm da, bảo vệ sức khỏe cộng đồng

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về cây nghệ vàng

Cây nghệ (Curcuma sp.), một thảo dược lưu niên, là thành viên của họ gừng (Zingiberaceae) Cây mọc cao từ 0,60 đến 1m, lá nhọn, hình chữ nhật và hoa vàng hình

phễu được trồng rộng rãi ở Châu Á, Ấn Độ, Trung Quốc và các nước có khí hậu nhiệt đới Thân rễ của cây là bộ phận được dùng làm thuốc, thường được đun sôi, rửa sạch và sấy khô, nghiền thành bột màu vàng [1]

Nghệ vàng (Curcuma longa L.) còn có tên gọi là Uất kim, Khương hoàng Nghệ

được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm làm phụ gia tạo hương vị và chất màu E100 để nhuộm màu thực phẩm, dược phẩm thay thế những chất màu tổng hợp Nghệ cũng được sử dụng trong y học cổ truyền của Trung Quốc, Ấn Độ, dùng uống chữa bệnh dạ dày, thuốc

bổ, dùng ngoài để bảo vệ và chữa các bệnh ngoài da Y học cổ truyền Ấn Độ khẳng định việc sử dụng bột nghệ có thể chống các rối loạn về mật, chứng chán ăn, chứng sổ mũi, ho, các vết thương, các bệnh về gan, thấp khớp và viêm xoang [1, 26]

Mối quan tâm mới về nghệ bắt đầu từ những năm 1970 khi các nhà nghiên cứu tìm được bằng chứng cho thấy nghệ có đặc tính kháng viêm Rễ nghệ được biết có mùi thơm

và có tính khử trùng Thử nghiệm lâm sàng chứng minh đặc tính diệt khuẩn của nghệ và hiện nay nghệ được dùng cho nhiều mục đích hơn là chỉ trong thực phẩm Tầm quan trọng của nghệ trong y học thay đổi đáng kể vì đã phát hiện ra đặc tính chống oxy hóa của các hợp chất phenol tự nhiên trong nghệ [74, 83] Nghiên cứu gần đây tập trung vào tác dụng kháng khuẩn, chống ung thư, chống viêm, bảo vệ gan và chống oxy hoá, ngoài ra còn sử dụng nghệ trong chữa rối loạn dạ dày và bệnh tim mạch [5, 14]

Hình 1 1: Cây và dịch chiết nghệ vàng

1.2 Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu nghệ vàng

1.2.1 Thành phần hóa học của tinh dầu nghệ vàng

Thành phần hóa học của củ (thân rễ) cây nghệ chứa ít nhất 7% các loại dầu dễ bay hơi có sắc tố màu vàng Tinh dầu nghệ vàng ở dạng lỏng, có mùi thơm đặc trưng của nghệ với thành phần dễ bay hơi như α-pinen, β-pinen, limonene, tecpinen, caryophyllen, curcumen, linalool, camphen, turmerone, ar-turmerone, curlone, cymene, sesquiphellandrene… Các hợp chất này thuộc nhóm sesquiterpenes và monoterpenes là

những hợp chất đã được chứng minh có hoạt tính kháng khuẩn [38, 87]

Hình 1 2: Cấu trúc của một số hợp chất được nhận dạng trong tinh dầu nghệ [38]

Tinh dầu nghệ nhận được từ các bộ phận khác nhau của cây có thành phần khác

nhau Các thành phần dầu chính của hoa là p-cymen-8-ol (26,0%), terpinolene (7,4%) và

1,8-cineole (4,1%), 54 thành phần được phát hiện trong dầu lá, trong đó 30 phân tử (chiếm 91% dầu) được xác định Các thành phần chính được tìm thấy là -phellandrene (32,6%),

terpinolene (26,0%), 1,8-cineole (6,5%) và p-cymene (5,9%) Thành phần chính của dầu lá

từ Nigeria, India, Bhutan và Vietnam là -phellandrene, mặc dù lượng có thay đổi Dầu lá của Nigeria có lượng -phellandrene cao hơn (47,7%), trong khi của Vietnam và Bhutan

có hàm lượng -phellandrene thấp hơn (15,9% và 14,6%, tương ứng) Lượng terpinolene của tinh dầu Nigeria là 18,9%, của Vietnam 5,5% và Bhutan 11,6% Dầu lá của Vietnam

và Bhutan có hàm lượng 1,8-cineole cao hơn (15,9% và 14,6%, tương ứng), p-cymene

(13,2% và 13,3%, tương ứng) và -pinene (8,9% và 7,2%, tương ứng) Trong thí nghiệm của Leela và cộng sự dầu lá chứa sesquiterpenes, ar-turmerone, turmerone và curlone, trong khi các chất này không có trong tinh dầu ở Nigeria [84]

Tinh dầu từ rễ có 43 chất, trong đó 24 hợp chất (68,8% dầu) được xác định, phần lớn là ar-turmerone (46,8%), ar-curcumene (7,0%) và dehydro-curcumene (4,3%) Tinh dầu từ thân củ gồm 47 chất và 24 chất (70% dầu) được xác định Các thành phần chính bao gồm ar-turmerone (31,1%), turmerone (10,0%), curlone (10,6%) và ar-curcumene (6,3%) Turmerone, một trong những thành phần chính của dầu thân củ không có trong dầu rễ, trong khi curlone chỉ có vết, -3-carene, -terpinene, Z- -ocimene, E- -ocimene, -terpinene, 1,3,8-paramenthatriene và E-nerolidal không phát hiện được trong dầu rễ và dầu thân củ [84, 109]

Phụ thuộc vào cây trồng và phương pháp thu nhận tinh dầu, lượng các thành phần chính trong tinh dầu thay đổi khá lớn [41, 84, 132] Theo Zeng và cộng sự, tinh dầu thân rễ

của Curcuma kwangsiensis có các thành phần chính là β-elemene, curzerenone, curcumol,

curdione, germacrone, and β–elemenone [145] Garg và cộng sự đã phân tích thành phần tinh dầu từ 27 giống nghệ vàng khác nhau ở miền bắc Ấn Độ nhận được bằng phương pháp chưng cất hơi nước, lượng tinh dầu thay đổi từ 0,16% đến 1,94% trên trọng lượng tươi và

xác định được 7 thành phần chính là β-pinene, p-cumene, α-curcumene, β-curcumene,

ar-turmerone, α-turmerone và β-turmerone Mặc dù có sự thay đổi đáng kể về lượng của các terpenes chính này, nhưng có thể chia các giống nghệ thành 2 nhóm: nhóm 1 với tổng 7 thành phần trong khoảng 58-79% và nhóm 2 tổng này nằm trong khoảng 10-22% [58] Khi chiết bằng dung môi hexan, tinh dầu của các loài nghệ khác nhau có thành phần chính thay đổi như sau: ar-turmerone (2,6–70,3%), α-turmerone (0- 46,2%) và zingiberene (0 - 36,8%) Tinh dầu nghệ của French Polynesia nhận được bằng phương pháp CO2 siêu tới hạn có các thành phần chính là zingiberene (16,7%), ar-turmerone (15,5%) và -

phellandrene (10,6%) Tinh dầu thân rễ C longa của Ấn Độ chứa tới 59,7% ar-turmerone,

cùng với vết của các chất khác: limonene, cineole, curcumene, zingiberene, bisabolene, β –

phellandrene và turmerone Tinh dầu thân rễ C longa L của Bhutan có các thành phần chính là ar-turmerol (16,7–25,7%), α -turmerone (30,1–32,0%) và β -turmerone (14,7–

18,4%), trong khi của lá là α- phellandrene (18,2%), 1,8-cineole (14,6%), p-cymene

(13,3%) và terpinolene (11,6%) Phân tích thành phần tinh dầu thân rễ C domestica của

Malaysia phát hiện α -termerone (45,3%), β -turmerone (13,5%) và linalool (14,9%) là

những thành phần chính Hàm lượng của các thành phần phụ thuộc vào tuổi cây như lượng sesquiterpene turmeronetăng, trong khi monoterpenes 1,8-cineole và α -phellandrenegiảm cùng với sự trưởng thành của cây [15, 44, 84]

1.2.2 Hoạt tính sinh học của dịch chiết và tinh dầu nghệ vàng

Hoạt tính chống viêm: Tinh dầu của Curcuma longacó hiệu quả chống viêm và ức chế enzyme hyaluronidase Các tác giả cho rằng hiệu quả chống oxy hóa của tinh dầu được chứng minh bằng sự ức chế khả năng sự khuếch tán của hyaluronidase enzyme Dầu

từ lá Curcuma longacũng cho thấy hoạt tính chống viêm ở chuột bạch thực nghiệm Dịch chiết thân rễ làm giảm sự phát triển của u hạt và không độc đối với động vật [95]

Hoạt tính chống oxy hóa: Scatezzini và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống oxy

hóa của một số thực vật sử dụng trong y học cổ truyền ở Ấn Độ Nghiên cứu này chỉ ra rằng cây nghệ được sử dụng nhiều trong liệu pháp ayurvedic cách đây hàng ngàn năm [120] Lee và cộng sự phát hiện ra thành phần hủy tiểu cầu là ar-turmerone có nguồn gốc

từ thân rễ của cây nghệ Curcuma longa L., ở nồng độ ức chế 50% (IC50) ar-turmerone ức chế sự lắng của tiểu huyết cầu do collagen cảm ứng (IC50, 14,4 μM) và arachidonic acid (IC50 43,6 μM) [82] Xác định được hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ thân rễ tươi

và khô tách chiết bằng methanol từ 4 dòng nghệ vàng (Curcuma longa L.) [44]

Tác dụng giảm mỡ: khi sử dụng 1mg dịch chiết nghệ trong 15 ngày, lượng lipid

giảm rõ rệt, lượng cholesterol tổng, triglycerides và LDL giảm từ 55-40% ở động vật thí nghiệm Ngoài ra, dịch chiết này còn làm giảm nguy cơ xơ cứng động mạch Các tác giả cho rằng uống dịch chiết nghệ ức chế oxy hóa LDL và có hiệu quả giảm cholesterol ở thỏ thí nghiệm [73]

Hoạt tính kháng vi sinh vật: Một số tác giả đã chứng minh hoạt tính kháng khuẩn

của dầu nghệ, Jayaprakasha và cộng sự đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của dầu nghệ được tách từ dịch chiết sau khi tách lấy curcumin Tinh dầu nghệ được thử với các chủng

Staphylococcus albus, Staphylococcus aureus và Bacillus typhosus, kết quả cho thấy đã ức chế sinh trưởng của Staphylococcus albus, Staphylococcus aureus ở các nồng độ khác nhau Đối với vi khuẩn đường ruột, sinh trưởng của Lactobacilus bị ức chế bởi tinh dầu

nghệ ở nồng độ 4,5-90μl/100ml Dịch chiết nghệ bằng alcohol cũng có hiệu quả ức chế (10–200mg/ml) nhưng không mạnh bằng tinh dầu [74] Một số tác giả chưng cất dầu nghệ

ở áp suất thấp (20mmHg) thu được 2 phân đoạn, các phân đoạn này được thử hoạt tính sinh

học với một số chủng nấm như Aspergillus flavus, A parasiticus, Fusarium moniliforme và Penicillium digitatum Bằng phương pháp đếm khuẩn lạc cho thấy phân đoạn nhận được ở

110-120oC có hiệu quả ức chế sinh trưởng của các loại nấm tốt hơn Kết quả phân tích GC/MS cho thấy trong phân đoạn này chủ yếu là turmerone và curlone cùng với các hợp chất oxy hóa khác [38, 54]

Theo Dhingra và cộng sự, tinh dầu nghệ (Curcuma longa L, ) độc đối với 7 loại

nấm hại nông sản trong quá trình bảo quản Phụ thuộc vào loại nấm, sự ức chế của chúng

dao động từ 36-77%, Aspergillus flavus, Fusarium semitectum, Colletotrichum gloeosporioides và Cylindrocarpon musae là những loại mẫn cảm nhất bị ức chế trên

70%, trong đó ar-turmerone chiếm 87% và ar-turmerone tinh sạch có hoạt tính kháng nấm tương tự như tinh dầu thô [51] Behura và cộng sự thấy trong 5 nguồn bệnh nấm lúa được

xử lý với tinh dầu nghệ, Rhizotonia solani mẫn cảm nhất với sự ức chế là 81% [40] Tương

tự, Saju và cộng sự đã xác nhận tinh dầu nghệ ở nồng độ 1%-5% thì ức chế hoàn toàn sự

phát triển của C gloeosporioides, Sphaceloma caradmomi và Pestdlotiopsis palmarum, trong khi đó Fusarium solani chỉ bị ức chế 79% [118] Phan Minh Giang, Phan Tống Sơn

đã tách nhóm sesquiterpenoids bằng dung môi n-hexan từ củ nghệ Curcuma cochinchinensis Gagnep được 4 hợp chất: curdione (A), curcumol (B), isocurcumenol (C)

và curcumenol (D) Các tác giả đã nghiên cứu hoạt tính kháng vi sinh vật của các sesquiterpenoids này Các hợp chất A, B và C trộn với nhau theo tỉ lệ 2 : 1 : 4 có khả năng

ức chế sự phát triển của Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, Aspergillus niger, Fusarium oxysporum

khác nhau Nồng độ ức chế tối thiểu của hợp chất A lớn hơn 300 μg/ml đối với

Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Candida albicans, Aspergillus niger Candida albicans mẫn cảm với hợp chất B, C và D với nồng độ ức chế tối thiểu là 50 μg/ml [19]

1.2.3 Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu

Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu đến tế bào vi khuẩn vẫn chưa thực sự được sáng

tỏ Do tinh dầu có rất nhiều nhóm các hợp chất hóa học khác nhau, nên có lẽ hoạt tính kháng khuẩn của chúng không do một cơ chế đặc biệt nào mà có thể coi như là kết quả của việc liên hợp của nhiều cơ chế khác nhau

Hình 1 3: Cơ chế kháng khuẩn của tinh dầu lên màng tế bào vi sinh vật [43]

Đặc trưng quan trọng nhất của những phân tử có mặt trong tinh dầu là tính kỵ nước Nhờ hoạt tính này mà nó tan tốt trong màng tế bào, điều này dẫn đến sự mất ổn định cấu trúc và làm tăng tính thấm của màng tế bào Những thay đổi này gây ra sự rò rỉ của các ion

và các chất nội bào Nếu như mất quá nhiều cơ chất hoặc tế bào chất bị rò rỉ quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến sự sống của tế bào, làm cho tế bào bị chết [43]

Nhìn chung, tinh dầu chứa các hợp chất phenol như carvacrol, eugenol và thymol,

có hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất do nhóm thế có tính axit Cơ chế của chúng tương tự như các phenolics là làm thay đổi màng tế bào chất, gián đoạn lực đẩy proton và làm kết tủa các chất trong tế bào Tầm quan trọng của sự có mặt nhóm hydroxyl trong các hợp chất phenolic đã được chứng minh Các thành phần của tinh dầu cũng tác động lên các enzymes như ATPases nằm trong màng tế bào chất và được bao quanh bởi các phân tử lipid Các phân tử lipophilic hydrocacbon có thể tích tụ trong lớp lipid kép và làm ảnh hưởng đến tương tác lipid-protein; ngoài ra có thể có sự tương tác trực tiếp của các hợp chất lipophilic với phần kỵ nước của protein Một vài tinh dầu kích thích sinh trưởng của pseudomycelia (một loại tế bào gắn với nhau do sự phân tách không hoàn thiện của các tế bào mới tạo thành) ở một số nấm men Điều đó có thể thấy tác động của tinh dầu lên enzyme tham gia vào quá trình điều hòa năng lượng hoặc tổng hợp các thành phần cấu trúc quan trọng

Gần đây các nghiên cứu cho thấy điểm hoạt tính của các hydrocacbon vòng, gồm

cả terpene hydrocacbons là màng tế bào như β-pinene làm rò rỉ K+

, H+ và ảnh hưởng đến

hô hấp của nấm men Tương tự, cyclohexane, limonene và β-pinene cũng ức chế hô hấp và

các quá trình trao đổi chất liên quan đến màng tế bào như S cerevisiae Các hydrocacbon

terpenes như α-pinene, β -pinene, γ-terpinene và limonene được tìm thấy ảnh hưởng tới

cấu trúc và chức năng của màng nhân, chúng làm cho màng thấm tốt hơn và phồng lên Điều này ức chế các enzyme hô hấp, dẫn đến pH gradient và điện thế bị thay đổi mà đây là những yếu tố then chốt cho hệ năng lượng trong tế bào Phần lớn các terpenoids ức chế quá trình hấp thu oxy và phosphoryl hóa của vi sinh vật [43,61]

Các nghiên cứu về tinh dầu nghệ vàng cho thấy sự thay đổi về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố Do đó các nghiên cứu về tách chiết tinh dầu nghệ, xác định thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính sinh học của tinh dầu nghệ là một vấn đề cần được đầu tư nghiên cứu sâu hơn nữa ở Việt Nam và đặc biệt định hướng ứng dụng tinh dầu nghệ vàng vào thực tế

1.3 Các phương pháp thu nhận tinh dầu

cho

và không có khả năng tách các thành phần khó bay hơi hoặc

24, 44]

1.3.2 Phương pháp trich ly bằng dung môi dễ bay hơi

1.3.3 Một số phương pháp khai thác tinh dầu khác

Phương pháp hấp phụ

Phương pháp chiết bằng CO2 siêu tới hạn

Đây là phương pháp khá mới và “sạch” so với dùng dung môi CO2 là khí ở áp suất bình thường, nhưng ở áp suất cao biến thành chất lỏng Ở trạng thái này nó được sử dụng

để chiết tinh dầu dễ bay hơi Khi CO2 được hạ áp, nó trở lại trạng thái khí, để lại các chất hòa tan trong tinh dầu Quá trình này cho phép chiết dầu từ những loài thực vật chưa được chiết cho đến nay, như calendula, cà phê, hoặc hạt rosehip Dịch chiết bằng CO2 phức tạp hơn vì nhiều thành phần thơm của thực vật được chiết ra [45]

Khai thác tinh dầu bằng ép lạnh

Quá trình này thường dùng tách tinh dầu họ cam, chanh Vỏ của chúng phủ một lớp các tuyến dầu, chỉ cần áp suất nhỏ đủ để chiết Trong quá trình này, vỏ cam, chanh, chanh lá cam, quýt được cắt thành các mảnh nhỏ và nén Dịch chiết là tinh dầu và nước [89]

1.4 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam trong việc khai thác

hoạt tính sinh học của Curcuma longa L

1.4.1 Nghiên cứu trên thế giới

Nghệ (Curcuma longa L.) thuộc họ gừng, có chứa chất màu curcumin là sự phối hợp

của 3 chất curcumin 1, 2, 3 cùng với tinh dầu (3-5%) tạo nên màu vàng sáng nhạt, mùi thơm dễ chịu và đã có gần 10.000 kết quả nghiên cứu về tác dụng tiền lâm sàng và lâm sàng về hoạt tính sinh học của nghệ [74, 134] Một số nghiên cứu nổi bật trong những năm gần đây về tác dụng của nghệ vàng và tinh dầu nghệ bao gồm:

Chống u, chống ung thư và chống đột biến

Những công trình nghiên cứu trong 50 năm lại đây cho thấy những hợp chất tách ra từ nghệ vàng có bản chất là các hợp chất polyphenol vừa có thể phòng và chữa được ung thư Tiềm năng chống ung thư của chúng bắt nguồn từ khả năng ngăn chặn sự tăng sinh các tế bào khối u, làm giảm các yếu tố sao chép NF-kappaB, AP-1, Egr-1; giảm biểu hiện của COX-2, LOX, NOS, MMP-9, uPA, TNF và ức chế hoạt tính của các kinase tyrosin protein, các kinase serin/threonin protein [29, 142]

Smoke Shield là một chế phẩm được sử dụng để giảm khả năng gây đột biến và độc tính có liên quan do hút thuốc Chế phẩm này có chứa dịch chiết nghệ vàng có tác dụng

ức chế khả năng gây đột biến bởi dịch chiết thuốc lá đối với Salmonella typhimurium

TA102 Smoke Shield cũng được phát hiện có tác dụng ức chế khả năng gây đột biến đường tiết niệu ở chuột cống, điều này chứng tỏ chế phẩm này cũng có tác dụng ức chế khả năng gây đột biến ở người nghiện thuốc lá [79]

Tác dụng chống loét và bảo vệ dạ dày

Nhóm Swarnakar đã nghiên cứu tác dụng của cao chiết nghệ trên mô hình loét dạ dày với thuốc chống viêm indomethancin Kết quả cao chiết nghệ thể hiện tác dụng chống loét

dạ dày cấp tính bằng cách giảm glutathion, peroxy hoá lipid và oxy hoá protein, tiêu diệt các tế bào biểu mô trong quá trình gây tổn thương khoang dạ dày thông qua sự tái tạo lớp biểu mô, từ đó đẩy nhanh quá trình làm lành vết loét và bảo vệ vết loét dạ dày thông qua làm giảm hoạt tính của MMP-9, cải thiện hoạt tính của MMP-2 [128]

Tác dụng làm lành vết thương

Dịch chiết thô của thân rễ nghệ có hoạt tính ức chế cycloxygenase tốt trong thử

nghiệm in vitro Gopinath và cộng sự đã tiến hành so sánh chuột cống được xử lý nghệ với

collagen và chuột đối chứng Các tiêu chí hoá sinh và phân tích mô học đã cho thấy vết thương giảm đáng kể Tác dụng làm lành vết thương là do giải phóng chậm các chất chống

oxy hoá có tác động hỗ trợ tái tạo và sự tăng sinh tế bào được thúc đẩy ở nhóm xử lý nghệ với collagen [60]

Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm

Cao chiết nghệ và tinh dầu nghệ ức chế sự sinh trưởng nhiều loại vi khuẩn, ký sinh trùng và nấm gây bệnh Một nghiên cứu đối với gà con bị nhiễm ký sinh trùng ruột,

Eimera maxima đã cho thấy, thức ăn có bổ sung 1% nghệ đã giảm tổn thương ruột non và

tăng trọng lượng Một nghiên cứu khác ở chuột lang nhiễm nấm ngoài da, khi bôi tinh dầu nghệ đã ức chế các nấm gây bệnh ngoài da sau khi dùng 7 ngày [57]

Tác dụng kháng virus HIV/BSE/TSE

Một loạt các hợp chất khác nhau đã được nghiên cứu về tác dụng ức chế integrase

HIV-1 để triển khai các chất chống HIV Các chất này là các oligonucleotid cũng có bản chất giống hợp chất có trong nghệ, đặc biệt là curcumin [134]

1.4.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

Ở Việt Nam chi nghệ (Curcuma L.) thuộc họ gừng (Zingiberaceae) khá phong

phú, có hơn 16 loài trong đó có 6 loài đã ít nhiều được dùng trong y học dân gian để làm

thuốc [11, 26] Đó là các loài nghệ (Curcuma domestiaca Val.), nghệ ten đồng (Curcuma aeruginosa Roxb.), nghệ đen (Curcuma zedoaria Berg.), nghệ trắng (Curcuma aromatica Salib.), nghệ xanthor (Curcuma xanthorriza Roxb.) và nghệ pierre (Curcuma pierreana Gagn.) Do giá trị sử dụng và tính đa dạng cao nên nghệ đã được nghiên cứu nhiều về mặt

thực vật và thành phần hóa học

Phan Tống Sơn, Văn Ngọc Hướng, Nguyễn Xuân Dũng và Lương Sỹ Bỉnh đã

nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu 3 loài Curcuma, trong đó Curcuma longa L

trồng ở Hải Hưng hàm lượng tinh dầu là 0,6% trọng lượng tươi và thành phần hóa học xác định bằng GCMS chủ yếu là sesquiterrpen chiếm 90%, thành phần chính α-turmeron

30%, β-turmeron 10%, ar-tumeron 40% [21] Thành phần chính của loài Curcuma aromatica , tinh dầu chứa chủ yếu curzerenon (38,87%), humulen (2,56%) Hàm lượng tinh dầu thân rễ của loài Curcuma aeruginosa Roxb trồng ở Phú Thụy Hà Nội 0,3% trọng

lượng tươi, xác định được 28 cấu tử chiếm chủ yếu là curzerenon (19,9%) [21, 22] Phạm

Xuân Trường và cộng sự nghiên cứu tinh dầu thân rễ và lá loài Curcuma sp ở Hòa Bình

đã cho thấy tinh dầu ở các bộ phận trên cây là khác nhau Hàm lượng tinh dầu nhiều ở thân rễ (1,22%), ít nhất ở lá (0,23%) Thành phần hóa học phân tích bằng GCMS cũng thay đổi đáng kể khi khai thác bằng chưng cất lôi cuốn Ở thân rễ xác định đươc 24 cấu

tử, thành phần chính: curzerenon (37,7%), curdion(18,5%), β-elemen(6,7%) Ở lá xác

định 29 cấu tử thành phần chính: 1,8-cineol (17,8%), curdion (21,8%), α-humulen (7,6%), α-berfanuten (9,7%) [18] Năm 2000, tác giả đã xác định thành phần hóa học và tác dụng

sinh học của thân rễ 7 loài Curcuma L ở một số tỉnh miền Bắc như Cao Bằng, Hòa Bình, Yên Bái, Nam Định Đặc biệt, 2 loài C.trichosantha và C harmandii đã được đánh giá về

tác dụng kháng khuẩn, hạ cholesterol máu, lợi mật, giảm đau, chống viêm, chống đông máu [17] Nguyễn Thị Bích Tuyết và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học của củ nghệ đỏ thu hái tại huyện Hướng Hóa tỉnh Quảng Trị, một loại nghệ được trồng phổ biến như cây thực phẩm Bằng phương pháp GCMS đã xác định được cấu tử chính trong dịch chiết n-hexan là α-zingiberen (18,82%), α-humulen (4,94%), β-bisobolen (3,62%), β-sesquiphelandren (17,29%) và trong dịch chiết chloroform đã phân lập được 2 chất là glycerol 1-(9Z, 12Z-octadecadienoat), glycerol 1-(9Z, 12Z-octadecadienoat) [13] Trong một nghiên cứu khác tác giả này cũng so sánh thành phần hóa học của tinh dầu nghệ tím ở

3 tỉnh khác nhau (Kon Tum, Huế, Đắc Lắc) đều cho thấy chúng có những thành phần chính: curzeren, germacren B, camphor, germacron… tuy hàm lượng phần trăm thay đổi Bước đầu xác định hoạt tính sinh học tinh dầu thân rễ nghệ tím có khả năng kháng khuẩn

Staphylococcus aureus, nấm Candida albicans nhưng không có khả năng kháng Escherichia coli [12]

Qua tài liệu tham khảo về tinh dầu nghệ có thể thấy một số hợp chất thường gặp phổ biến trong các loài nghệ như curzeron, curdion, turmeron, curcumol, curlon, curcumen, elemen, furanodien, curzeren, caryophyllen… Ngoài ra có một số cấu tử riêng biệt đặc

trưng cho thành phần hóa học tinh dầu thân rễ từng loài: C amada Roxb ocimen; myrcen), C.aromatica Salisb (curzerenon), C cochinchinensis Gagnep (elemon, germacron, curdion), C harmandi (germacron, isocurrmenol), C longa Linn (ar-

(dihydro-turmeron) [21,143,144]

Hiện nay, ở Việt Nam chủ yếu đang sử dụng dịch chiết nghệ trong thực phẩm, mỹ phẩm và tập trung khai thác đặc tính sinh học của các hợp chất curcumin trong củ nghệ vàng [1] Từ những năm 1990 đến năm 1998 TS Phạm Đình Tỵ và nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu “Chiết xuất hoạt chất curcumin từ nghệ vàng” và được nghiệm thu đánh giá cao của các nhà chuyên môn Năm 2006, tác giả đã hoàn thiện quy trình tạo ra 2 chế phẩm TNV-999 và TNV-999-AC gọi chung là bột tinh nghệ chứa curcumin với độ tinh khiết 92,5% Phối hợp với Học viện quân y, nhóm nghiên cứu đã thử thành công độ an toàn và hoạt lực của curcumin [15] Đến nay curcumin kết hợp với công nghệ nano còn được xem như là dược chất phòng và điều trị ung thư [25]

Qua các nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam có thể thấy nghệ vàng đã được dùng để tạo một số chế phẩm có tác dụng tốt, an toàn trong thực phẩm và dược học Tuy nhiên, việc khai thác các đặc tính quí báu của tinh dầu nghệ vàng lại chưa được quan tâm, đặc biệt là ở Việt Nam Vì vậy, hướng nghiên cứu sử dụng hoạt tính kháng vi sinh vật của tinh dầu nghệ vàng để tạo chế phẩm sinh học có tiềm năng ứng dụng trong bảo quản quả sau thu hoạch hoặc phòng chống các bệnh về da do nấm là một hướng mới và hoàn toàn có tính khả thi

1.5 Các biện pháp bảo quản sau thu hoạch

Sự hư hỏng của nông sản trong quá trình bảo quản là một vấn đề cần được quan tâm

và đặc biệt ở các vùng nhiệt đới Ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao các chi Aspergillus, Fusarium và Colletotrichum phát triển, một số chủng tạo độc tố dẫn đến tổn thất sau thu

hoạch đáng kể Hiện chưa có phương pháp an toàn, hiệu quả để ngăn cản sự hư hại Vì vậy rất cần nghiên cứu và phát triển các chế phẩm có thể nâng cao chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản nông sản Dịch chiết thực vật và tinh dầu có thể là các chất thay thế tiềm năng cho các loại thuốc diệt nấm hiện đang được sử dụng để kiểm soát thiệt hại do nấm sau thu hoạch [38]

1.5.1 Vi sinh vật gây hỏng quả

Các nguồn bệnh sau thu hoạch là những nhân tố chính làm tổn thất sau thu hoạch của rất nhiều loại quả tươi Bên cạnh tổn thất về kinh tế, hoa quả hỏng bởi vi sinh vật có thể bị nhiễm các nguồn bệnh của người trên đồng ruộng hoặc trong quá trình vận chuyển lưu thông hàng hóa Các nguồn bệnh của người trên quả tươi thường là các nguồn bệnh

đường ruột (ví dụ E.coli O157 H7 và Salmonella spp.) Trên thực tế, hư hỏng của rau là do

vi khuẩn gây ra nhiều hơn là ở quả Vì độ pH của quả tươi thấp (nhỏ hơn 4,0) nên phần lớn quả tươi bị hỏng chủ yếu là do nấm mốc, nấm men và vi khuẩn sinh acid (vi khuẩn lactic,

Acetobacter, Gluconobacter) Nấm men gây hỏng quả thuộc các chi Saccharomyces, Candida, Torulopsis, và Hansenula Vi khuẩn thường có trên quả tươi và rau là các loài thuộc chi Pseudomonas, Bacillus, Enterobacter, Sarcina, Staphlococcus, Streptococcus Lactobacillus, Leuconostoc v.v Các loại vi khuẩn gây bệnh có trên quả tươi và rau gồm Salmonella, Shigella, Listeria monocytogenes, E coli, các loại virut đường ruột Entamoeba histolytica, và Ascaris spp Thường các nguồn bệnh này bị nhiễm cùng với nước tưới ô

nhiễm [8, 9, 16]

Trước đây, vấn đề nghiên cứu hệ nấm mốc trên trái cây chưa được chú ý, nhưng vài chục năm trở lại đây, cùng với sự phát triển của môn học về độc tố nấm, người ta đã chú ý

đến các hệ nấm mốc trên các loại trái cây hơn Tuy nhiên, ở Việt Nam ít có tài liệu về kết quả nghiên cứu hệ nấm mốc trên cam, xoài, thanh long và nhãn Còn ở nước ngoài, số tài liệu công bố về chúng cũng chưa nhiều Theo Droby và cộng sự, các loại nấm mốc gây

hỏng quả như Aspergillus spp., Cladosporium spp., Botritis cinerea, các loài thuộc chi Altenaria, Colletotrichum, Phomopsis, Fusarium, Penicillium, Phoma, Phytophtora, Pithyum và Rhizopus làm hỏng quả vải; Ceratocystis fimbriata, Rhizoctonia solani, Sclerotia sclerotonum gây bệnh thối cam và Colleotrichum gleossproilos gây thối vải Các

loài nấm có thể đi vào quả qua các tổn thương cơ học và sinh độc tố Các loại độc tố như

fumonisin (Fusarium), trichothecen (Trichoderma), ochratoxin A (Aspergillus), patulin (Penicillium) [52, 86]

Các loại quả nhiệt đới như chuối, đu đủ, dứa… thường bị nhiễm nấm Colletotrichum musae, Colletotrichum gloeosporioides và Fusarium subglutinans dẫn đến sậm mầu và giảm chất lượng quả Táo bị thối do Sclerotia fructigena chứa 73 mg methanol/100g nguyên liệu so với táo chín không hỏng là 3,93mg/100g, Penicillium expansum, Aspergillus và Gymnoascus tạo ra hợp chất patutin gây thối táo và mùi khó chịu của nấm, Mucor piriformis và Botrytis cinerea làm dâu tây thối và mất màu Nấm Candida guilleirmondii và vi khuẩn Serratia plymuthica luôn có mặt ở quả sung xanh, khi quả chín,

những loại vi sinh vật này mới xâm nhập vào trong quả và gây thối quả [55]

Cam bị thối hỏng trong thời gian bảo quản chủ yếu là do vi sinh vật gây nên Cam có hàng chục loại nấm kí sinh trên quả Nhưng trong thực tế chỉ có vài loài gây ra đến trên

90% thiệt hại thường thấy Các bệnh thường gặp ở cam là: thối chua do nấm Geotrichum candidum; thối cuống do nấm Diaporthi citri hoặc Phomopsis citri Diplodia natalensis; thối nâu do nấm Phythopthera parasitica, P hibernalis, P citrophthore và P syringae; chấm đen do Gengnardia citricarpa, Phoma citricarpa; vảy xám do Sphaceloma fawcetti,

S australis; thán thư do Collettotrichum gloeosporioides; mốc lục do Penicillium digitatum và mốc xanh do Penicillium italicum [121] Nấm nhanh chóng xuất hiện khi quả

bị tổn thương cơ học như bị chọc thủng hay bầm dập do các thao tác trong quá trình thu hái

và vận chuyển Bởi vậy bệnh có thể xuất hiện trên quả hầu hết bất cứ nơi đâu, khi quả trên cây, khi bao gói, khi vận chuyển, trong kho và trong chợ… Đối với quả cam trong khi bảo quản, cuống quả lúc đầu vàng rồi nâu, cuối cùng là cuống rụng khỏi quả để lại trên quả một chỗ nhạy cảm dễ lây nhiễm bởi các nấm bệnh Gặp điều kiện thuận lợi, chúng phát triển và tiết ra độc tố và enzim làm thối hỏng quả bằng các tương tác hóa học và sinh hóa khác nhau Biểu hiện của sự thối hỏng đó là chức năng sinh lý bị rối loạn, tăng tính thấm của màng tế bào, cấu trúc mô và tế bào bị phá hoại trở nên mềm nát, dịch bào tràn ra, chất

dinh dưỡng bị phá hủy Ở những vùng này, màu sắc của quả bắt đầu bị biến đổi, thay vào

đó là màu đen, nâu, xám, lục, lam…đặc trưng cho từng vi sinh vật gây bệnh, đồng thời xuất hiện mùi rượu của sản phẩm lên men, mùi men mốc, mùi thối [14]

1.5.2 Các phương pháp bảo quản sau thu hoạch

Những số liệu hiện nay cho thấy rõ ràng tổn thất sau thu hoạch chủ yếu do các nhân

tố sinh học [23, 35, 36, 37] Sau thu hoạch quả và rau xanh đối mặt với rất nhiều loại vi sinh vật gây hỏng Nấm có khả năng trung hòa độ axit của thực phẩm, dẫn đến sự phát triển của vi khuẩn gây hỏng quả hoặc gây bệnh Đây có thể là nguyên nhân tại sao một số trường hợp nhiễm ở pha “yên lặng” trước khi các điều kiện đạt mức tối ưu để vi sinh vật sinh trưởng Những trường hợp nhiễm “âm ỉ” thường không có triệu chứng trước/trong khi

thu hoạch hoặc bảo quản Ví dụ: Botryosphaeria dothidea, Alternaria solani, Botrytis cinerea và Monilinia spp là một loại nhiễm ngấm ngầm trong thời gian bảo quản, gây tổn

thất lớn nếu không có các biện pháp xử lý thích hợp

Các chất diệt nấm tổng hợp là những biện pháp đầu tiên thường được dùng để kiểm soát bệnh của quả sau thu hoạch Kiểm soát sinh học nổi lên như một phương pháp thay thế triển vọng cho chất hóa học Trong những năm gần đây, một vài tác nhân kiểm soát sinh học đã được nghiên cứu rộng rãi để kiểm soát các nguồn bệnh khác nhau Rất nhiều

cơ chế kiểm soát sinh học được đưa ra để sử dụng cho quả, bao gồm sự kháng sinh, sự ký sinh, cảm ứng tính kháng của mô chủ và cạnh tranh Có khá nhiều nghiên cứu sử dụng tổ hợp các tác nhân kiểm soát và sử dụng đồng thời với các biện pháp lý học và hóa học [78, 126]

Có rất nhiều phương pháp bảo quản rau quả tươi như phương pháp hóa học (sử dụng hóa chất), lý học (nhiệt độ, điều chỉnh thành phần không khí), sinh học (màng và các chất có hoạt tính sinh học) hoặc kết hợp cả 3 phương pháp trên [75, 97]

1.5.2.1 Phương pháp bảo quản hóa học

Có thể sử dụng phương pháp sulfit hóa (bảo quản rau, quả bằng SO2 hoặc H2SO3 ) hoặc hóa chất Tùy từng loại đối tượng quả sử dụng các loại hóa chất khác nhau Thông thường các hóa chất này có tác dụng diệt vi sinh vật, đặc biệt là nấm trên bề mặt quả Theo Nguyễn Mạnh Khải một số hóa chất diệt nấm thường được sử dụng để bảo quản quả sau thu hoạch như trên bảng 1.1 [8]

Bảng 1 1: Một số chất diệt nấm được sử dụng trong bảo quản quả sau thu hoạch [8]

Tên hoá chất Đối tượng phòng trừ Đối tượng nông sản

Benzimidazole, benomyl,

thiabendazole, thiophanate,

methyl, carbendazin

Penicillium, Colletotrichum, các nấm khác

Cam, quýt Chuối, táo, lê, dứa, đào, mận

Hydrocacbon và các dẫn xuất:

biphenyl, methyl chloroform

bệnh thối cuống do Penicillium Cam, quýt

Các chất oxy hoá: axit

hypocloric, iot, nitơ trichlorit

Vi khuẩn và nấm nhiễm trong

nước rửa, nấm Penicillium

Nông sản nói chung Cam, quýt, nho Các axit hữu cơ và aldehyt

axit dehydroaxetic, sorbic

Botrytis và các nấm khác

Alternaria, Cladosporium

Dâu tây Vải Lưu huỳnh (vô cơ): Bột lưu

huỳnh, bisulphate

Monilinia Botrytis

Đào Nho Lưu huỳnh HC: captan, thiram,

zizam, thiourea, thioacetamide

Thối hỏng bởi Clasdosporium,

thối đầu và cuống quả bởi

Alternaria, bào tử của PenicilliumDiplodia

Dâu tây, chuối, cam, quýt

Ngoài hóa chất, có thể sử dụng hợp chất tự nhiên để bảo quản, ví dụ: đối với thanh long, sử dụng chế phẩm acid gibberelic (GA3) xịt đều quanh trái, có tác dụng làm tai thanh long xanh hơn và cứng hơn hoặc bằng ozon (dung dịch hoạt hóa anolyte) Xoài thường được bảo quản bằng dung dịch prochloraz ở 55o

C trong 2 phút hoặc dung dịch chloramizol sulfat 0,1% hoặc benomyl nồng độ 1g/l để ngâm xoài Đối với vải và nhãn, dùng benlate với nồng độ 0,1% để nhúng quả Đối với các loại quả có múi, sử dụng dung dịch carbendazin 0,1% hoặc dung dịch topxin-M 0,1% Có thể sử dụng một số hóa chất khác như guazatine: 1000 ppm (0,1%) + benomyl 500 ppm hoặc thiabendazole 1000 ppm [2]

1.5.2.2 Phương pháp bảo quản sinh học

Việc kiểm soát nguồn bệnh sau thu hoạch chủ yếu vẫn dựa trên các chất diệt nấm tổng hợp nhưng việc phát sinh các chủng kháng thuốc nên yêu cầu của người tiêu dùng phải giảm việc sử dụng chất diệt nấm Ngoài ra, việc xuất hiện các bệnh ngày càng trầm trọng

do sử dụng sản phẩm hóa học đã kích thích việc tìm kiếm các chất thay thế Biện pháp sinh học có hiệu quả đối kháng các bệnh sau thu hoạch nhận được sự quan tâm đáng kể và đã được ứng dụng trong thực tế Cơ chế chung của việc kiểm soát sinh học giữa các chủng đối kháng là cạnh tranh dinh dưỡng và không gian sinh sống [37, 56, 94, 127]

Những sản phẩm đầu tiên đã được đăng ký bởi cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) là

BioSave 110 và Aspire Trong đó BioSave 110 chứa chủng hoại sinh Pseudomonas syringae van Hall., được sử dụng thương mại cho các loại táo ở Mỹ từ năm 1996, Aspire chứa nấm men Candida oleophila Montrocher Mặc dù những sản phẩm này có hiệu quả,

nhưng hạn chế là hiệu quả dưới các điều kiện môi trường khác nhau và các loại quả khác nhau [55] Pantino và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng ức chế vi khuẩn và nấm mốc

Colleotrichum gleosporoinos gây bệnh hại xoài bằng nấm men [101] Torres và cộng sự sử dụng Candida sake CPA1 để kiểm soát thối táo do Penicillium expansum Sản phẩm đã

được thương mại hóa và liều dùng khuyến cáo của sản phẩm là 107CFU/ml khi tỉ lệ nhiễm bệnh tự nhiên lớn hơn 1% [130]

Một số hợp chất như methyl jasmonate (MJ), ethanol (EtOH), hỗn hợp của chúng (MJ–EtOH), dầu trà (TTO) và dầu tỏi (GO) được sử dụng để bảo quản các miếng cà chua cắt lát tới 15 ngày Hỗn hợp MJ–EtOH có hiệu quả ức chế sinh trưởng vi sinh vật tốt hơn

so với khi sử dụng từng loại riêng và giữ được độ cứng cũng như màu sắc tốt hơn so với các chất bảo quản khác Sử dụng MJ để bảo quản cà chua giữ lượng lycopene, ascorbic acid và các hợp chất phenolic cao hơn so với khi sử dụng các chất khác [37]

Fan và cộng sự đã sử dụng kết hợp màng alginate (2%, w/v) với chủng nấm men đối

kháng Cryptococcus laurenti (109 CFU/ml) để bảo quản dâu tây Loại màng này không ảnh hưởng đến màu sắc quả và anthocyanins của dâu tây trong 20 ngày bảo quản Ngoài ra, dâu tây không bị mất nước, giảm lượng quả bị hỏng do vi sinh vật, giữ độ cứng của quả và cải thiện chất lượng cũng như ổn định các tính chất của quả [55]

Có loại màng có thể kiểm soát mức độ cân bằng khí O2 và CO2 trong quá trình bảo quản nhằm giảm tới mức tối thiểu các tổn thương lý, hóa học của quả tươi, đó là màng khí quyển điều chỉnh (modified atmosphere - MA) được sử dụng để kéo dài độ tươi của sản phẩm, trong những phương pháp MA khác nhau, bao gói bằng màng khí quyển điều chỉnh (equilibrium modified atmosphere packaging - EMAP) là kỹ thuật đặc hiệu phù hợp để kéo dài tuổi thọ của sản phẩm tươi Một bầu không khí cân bằng được thiết lập bên trong túi chứa khi vận tốc thẩm thấu của màng cho O2 và CO2 phù hợp với vận tốc hô hấp của sản phẩm tươi được đóng gói Nồng độ cân bằng quyết định cho chất lượng của sản phẩm vì nếu sản phẩm tươi bị phơi nhiễm ở mức CO2 cao có thể dẫn đến các tổn thương lý học và phơi nhiễm ở mức O2 thấp có thể cảm ứng hô hấp yếm khí và mất mùi [51] Phương pháp

MA hiện được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới, đối với nhiều loại quả, chẳng hạn như Philippines, Nam Phi Tuy nhiên, đối với từng loại trái cây cần màng có các độ dày khác

quản táo tươi và đã chứng minh các phương pháp này làm giảm tốc độ sử dụng O2, nhất là

ở giai đoạn đầu của quá trình bảo quản [115]

1.5.3 Cam và các phương pháp bảo quản cam

Cam: có tên khoa học là Citrus sinensis Osbeck thuộc họ Rutaceae, giống Citrus và

loài sinenis Là loài cây ăn quả cùng họ với bưởi, cao khoảng 10m, có cành gai và lá

thường xanh dài khoảng 4-10cm Cam bắt nguồn từ Đông Nam Á, có thể từ Ấn Độ, Việt Nam hay miền nam Trung Quốc [5] Ở Việt Nam theo thống kê bước đầu có trên 80 giống cam [3, 13] Trong thành phần múi cam có chứa: 88% nước, 12% chất khô, trong

đó đường tổng số là 6,3% gồm 3,6% saccaroza, 1,3% glucoza và 1,4% fructoza Axit hữu

cơ chiếm 1,4% chủ yếu là axit citric Pectin có 0,9% (trong vỏ có đến 4%) Vitamin 0,09, B1-0,04, B2-0,06, B6-0,08, PP-0,75mg% [2, 3]

A-Cam được trồng ở rất nhiều nơi, sản lượng cam sành ở miền Nam cao hơn miền Bắc Ở các tỉnh phía Bắc, cam sành thường được mang tên theo địa phương trồng nhiều Đặc biệt

là các vùng cam Hàm Yên (Tuyên Quang), Bắc Quang (Hà Giang), Bố Hạ (Bắc Giang), Yên Bái [2,7] Do ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào thâm canh nên năng suất cam bình quân thu hoạch là rất lớn Điển hình như ở tỉnh Hà Giang có diện tích trồng cam khá lớn trong cả nước, đại diện là huyện Bắc Quang có diện tích trồng lớn nhất tỉnh [2] Cam Hà Giang chủ yếu tiêu thụ quả tươi mà thời gian thu hoạch ngắn vào tháng 10 đến tháng chạp âm lịch hàng năm, có khi ngắn hơn nếu chỉ độc canh một loại Muốn kéo dài thời gian tiêu thụ cần phải chế biến và bảo quản Hiện nay, công nghệ chế biến bảo quản của chúng ta còn ở trình độ thấp, ở vùng xa vùng sâu và ngay cả một số vùng trồng cây ăn quả có múi bảo quản chủ yếu bằng kinh nghiệm chọn, phân loại để loại bỏ những quả bị bệnh, bị xây xát, quả không đạt tiêu chuẩn tiêu thụ sau đó cất giữ nơi thoáng mát chờ tiêu thụ Nhưng với sản lượng cam lớn nên việc bảo quản cam sau thu hoạch đối với người trồng cam là rất quan trọng, đảm bảo cam tươi lâu, bán được giá và an toàn cho người tiêu dùng Trước yêu cầu cấp thiết này đã có rất nhiều phương pháp được nghiên cứu và ứng dụng để bảo quản cam nói chung không riêng cho cam Hà Giang

Một số phương pháp bảo quản cam đã và đang được sử dụng:

Bảo quản cam trong cát

Với mục đích sử dụng cát xốp để hút ẩm, nhiệt, CO2 thoát ra từ nguyên liệu khi bảo quản và ngăn chặn một phần sự xâm nhập của O2 Như vậy cát có tác dụng điều chỉnh tự nhiên các thông số kỹ thuật bảo quản Yêu cầu của phương pháp là cát phải sạch, quả có chất lượng thu hái cao Bằng phương pháp bảo quản cam trong cát có thể giữ cam được 2

tháng, hư hỏng gần 1/5 tổng số quả bảo quản Tuy nhiên phương pháp này tốn nhiều công sức, hình thức quả bị giảm đáng kể, chỉ thích hợp với quy mô hộ gia đình

Bảo quản cam ở nhiệt độ thấp

Bảo quản lạnh đang là phương pháp bảo quản phổ biến hiện nay Nhiệt độ thấp có thể hạn chế quá trình chuyển hóa và ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng, bên cạnh đó cùng với độ ẩm không khí cao để tránh cho rau quả không bị mất nước nhanh Phương pháp này cũng có nhược điểm là dễ gây tổn thương lạnh cho rau quả, nhất

là rau quả cận nhiệt đới như cam Quan trọng hơn cả là phương pháp bảo quản lạnh còn chưa kinh tế do vốn đầu tư và chi phí năng lượng cao Cam trước khi đưa vào bảo quản có thể được xử lý hóa chất, bao gói trong túi PE hoặc không Nhiệt độ bảo quản từ 1-10o

C tùy thuộc vào từng loại quả và độ chín quả, nếu cao hơn trái sẽ mau chín và thấp hơn thì

dễ thâm vỏ và héo

Bảo quản cam bằng hóa chất

Phương pháp này được áp dụng với hầu hết các loại rau quả tươi dựa vào hóa chất

có thể là chất chống oxi hóa, chất sát khuẩn, diệt nấm, chất khử hoạt tính ethylen, chất bảo vệ thực vật, chất điều tiết sinh trưởng thực vật… Hiệu quả của phương pháp bảo quản bằng hóa chất rất cao, giá thành lại rẻ tuy nhiên chỉ an toàn khi được dùng với liều lượng nhất định và được quản lý chặt chẽ Đối với cam, hóa chất cho phép được sử dụng thường dùng là carbendazin; 2,4-D (500ppm); TBZ 300ppm+Imazalin 200ppm, hóa chất khử hoạt tính ethylen như Ozon, KMnO4…

Bảo quản cam bằng khí quyển điều chỉnh

Phương pháp này bao gồm các điều kiện bảo quản như khí quyển cải biến (MA - Modified Atmosphere), khí quyển kiểm soát (CA - Controlled Atmosphere)… Cam được bảo quản trong môi trường khí quyển mà thành phần và nồng độ các chất khí như O2,

CO2, N2… được điều chỉnh và kiểm soát sao cho phù hợp với mục đích bảo quản để hạn chế quá trình hô hấp và chậm sự già hóa, thời gian bảo quản sẽ được kéo dài Để nâng cao hiệu quả bảo quản, phương pháp này thường sử dụng các vật liệu bảo quản là các màng chất dẻo có tính thấm khí như PE, LDPE, PP, ULDPE, xelophan…gọi chung là phương pháp bao gói khí quyển điều chỉnh (MAP) Song phương pháp này dễ gây ra hiện tượng

hô hấp yếm khí nhất là điều kiện MA Do đó việc áp dụng đòi hỏi kỹ thuật cao và thường yêu cầu kết hợp với nhiệt độ thấp Quả rất nhanh bị giảm chất lượng khi chuyển khỏi các điều kiện bảo quản nêu trên sang điều kiện không khí và nhiệt độ thường Bên cạnh các hạn chế trên, chi phí đầu tư cao đặc biệt với điều kiện kiểm soát khí nghiêm nghặt như ở

đang phát triển Hơn thế nữa với việc sử dụng các màng chất dẻo có nguồn gốc từ dầu mỏ

khó phân hủy sinh học sẽ tạo ra chất thải cho môi trường [8, 9]

Bảo quản cam bằng chế phẩm màng

Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đưa ra qui trình bảo quản quả bằng một lớp sữa BQE-1 và chế phẩm BOQ-15 BOQ –15 là hỗn hợp dung môi hữu

cơ và thuốc chống nấm được kết hợp với nhau dưới dạng một dung dịch lỏng dùng để bảo quản các loại quả thuộc họ Citrus ( cam, chanh, quít, bưởi) và một số loại rau ăn quả như

cà chua Sau khi xoa lên bề mặt, ngay lập tức dung dịch kết tủa tạo thành một lớp màng bán thấm mỏng trên bề mặt quả Lớp màng sẽ ngăn cản các loại nấm mốc, vi sinh vật từ môi trường xâm nhập vào quả cam và giúp giới hạn oxi từ không khí vào bề mặt quả, hạn chế quá trình bay hơi nước để giữ cho quả hao hụt khối lượng thấp và luôn tươi Chế phẩm đã được áp dụng tại các mô hình thử nghiệm ở công ty rau quả 19-5 ( Nghệ An), nông trường Cao Phong (Hoà Bình), Hội Nông dân tỉnh Hà Giang (Bắc Quang) cho kết quả tốt

Kết quả đề tài KC.07.04/06-10 của TS Nguyễn Duy Lâm nghiên cứu bảo quản cam Vinh rất hiệu quả bằng chế phẩm phẩm tạo màng có thành phần chính như: HPMC (hydroxy-propylmethylcellulose) và lipid (nhựa cánh kiến và sáp ong), carnauba, shellac,

PE Đã chọn được 2 công thức chế phẩm bảo quản là: sáp ong + HPMC, 15% chất khô

và sáp carnauba + Sáp Polyethylene, 20% chất khô Khi sử dụng 2 chế phẩm này thì chế phẩm “carnauba – polyethylene” có thể bảo quản cam Vinh được 9 tuần với tỷ lệ hao hụt khối lượng dưới 10% Sau thời gian bảo quản, các tính chất dinh dưỡng và cơ lý vẫn được duy trì cao, hình thức cảm quan vẫn đảm bảo giá trị thương mại [14]

Màng chitosan là sản phẩm và quy trình công nghệ do các cán bộ khoa học của Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam và Viện nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học (Trường Đại học Cần Thơ) nghiên cứu thành công trong việc bảo quản các loại quả tươi sau thu hoạch Với cam quýt, đặc biệt là trái quít đường Lai Vung ( Đồng Tháp), các tác giả khuyến cáo quy trình bảo quản trái bằng cách bao màng Chitosan ở nồng độ 0,25% kết hợp với bao polyethylene (PE) có đục 5 lỗ với đường kính 1 mm, được ghép mí bằng máy ép và bảo quản ở nhiệt độ lạnh 12o

C có thể bảo quản được tới 8 tuần [4]

Hiện nay, bảo quản cam ở Việt Nam chủ yếu dùng màng bao và hóa chất Đã có một số nghiên cứu sử dụng vi sinh vật đối kháng kết hợp với màng bao để bảo quản cam (đề tài nghiên cứu của Viện cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch), nhưng chưa có nghiên cứu nào đề cập đến phương thức sử dụng tinh dầu vào việc bảo quản nông sản sau thu hoạch một cách có hiệu quả trước sự phá hủy của nấm và vi khuẩn

1.6 Công nghệ bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng

1.6.1 Cơ sở khoa học của phương pháp bảo quản cam bằng chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng

Xu hướng hiện nay trên thế giới là nghiên cứu các biện pháp thay thế để kiểm soát các bệnh sau thu hoạch Trước tiên là các phương pháp ngăn chặn sự hỏng quả có ảnh hưởng tối thiểu lên sức khỏe con người và môi trường Gần đây, việc khai thác các sản phẩm tự nhiên để kiểm soát thối quả và kéo dài thời gian sử dụng ngày càng được chú ý Đặc biệt các loại diệt côn trùng, diệt vi sinh vật từ tinh dầu thực vật là chất bảo vệ mùa màng thay thế nhận được sự ủng hộ [80] Những hợp chất tự nhiên này được công nhận là

an toàn cho sức khỏe con người và môi trường, vì vậy việc quan tâm sử dụng chúng cho một nền nông nghiệp bền vững ngày càng tăng và đã có rất nhiều nghiên cứu được tiến hành, cho thấy tinh dầu thực vật và dịch chiết của chúng có vai trò như dược phẩm và chất bảo quản thực phẩm [75, 80]

Thuật ngữ "bao gói kháng khuẩn" hiện được sử dụng rộng rãi và được ngành công nghiệp thực phẩm quan tâm đặc biệt, bao gồm bất cứ kỹ thuật bao gói nào được sử dụng để kiểm soát sinh trưởng của vi sinh vật trong thực phẩm Các vật liệu bao gói là các màng bọc hay màng ăn được có chứa các chất kháng khuẩn bằng cách điều chỉnh không khí trong gói Người tiêu dùng đòi hỏi sản phẩm không có chất bảo quản nhưng vẫn giữ được chất lượng cao, vì vậy, màng hoặc kỹ thuật bao gói được đánh giá có hiệu quả hơn, mặc dù

áp dụng phức tạp hơn [9, 96]

Khác với kỹ thuật dùng túi film chất dẻo, kỹ thuật bảo quản cam bằng màng phủ là phương pháp tạo ra một dịch lỏng dạng composit, colloid hay nhũ tương rồi phủ lên bề mặt quả từng quả riêng rẽ bằng cách phun, nhúng hoặc xoa Khi dịch lỏng khô sẽ tạo ra một lớp màng mỏng trong suốt trên quả mà mắt thường khó thể thấy được Nhờ tính bán thấm điều chỉnh sự trao đổi khí và hơi nước của màng mà quả được giữ tươi lâu hơn Màng phủ làm giảm tổn thất khối lượng và làm chậm sự nhăn nheo của quả do hạn chế quá trình mất nước Màng phủ có thể tạo ra vùng vi khí quyển điều chỉnh xung quanh quả do đó làm thay đổi sự trao đổi khí với môi trường xung quanh

Sử dụng màng phủ chứa tinh dầu nghệ vàng trên cam nhằm mục đích làm giảm tổn thất khối lượng, biến đổi hình thái do sự mất nước, làm giảm sự trao đổi khí, ức chế sự phát triển của vi sinh vật; hạn chế tổn thương cơ học, cải thiện hình thức nhờ lớp màng, làm tăng độ tươi của quả, do đó chất lượng của quả được duy trì sau thu hoạch [80, 96]

1.6.2 Thành phần trong chế phẩm

Trong những năm gần đây, tiềm năng sử dụng màng ăn được để kiểm soát sự vận chuyển của nước, cải thiện chất lượng và kéo dài thời gian sử dụng thực phẩm nhận được

sự quan tâm ngày càng tăng của các nhà nghiên cứu và các ngành công nghiệp Mục đích

là tạo ra các nguyên liệu bọc bằng các polymer sinh học tự nhiên với các đặc tính đặc hiệu,

có thể ăn được cùng với thực phẩm Màng ăn được (edible films) có tiềm năng kiểm soát vận chuyển giữa quả với môi trường và giữa các thành phần khác nhau của quả Như vậy

sẽ kéo dài thời gian bảo quản, cải thiện chất lượng và tăng thời gian sử dụng của quả tươi Chúng thường được làm từ protein, polysaccharides và lipid dạng đơn hoặc kết hợp [4, 30,

31, 106] Nhưng đặc điểm ngăn bay hơi nước, ổn định màu sắc của quả và đặc tính cơ học của màng phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của các chất tạo màng, vì vậy cần bổ sung một

số chất khác để tạo nhũ, ổn định màu quả và giảm khả năng mất nước của quả [3, 28, 38,

46, 60]

Màng protein có các đặc tính cơ học và ngăn chặn tốt hơn so với màng polysaccharides Màng bọc phải gồm có ít nhất một polymer tự nhiên hoặc nhân tạo có khả năng tạo mạng lưới dính liên tục Xu và cộng sự dùng màng ăn được gồm protein đậu tương, pullulan và glycerol, melted stearic acid để bảo quản kiwi ở nhiệt độ thường [141]

Gelatin nhận được bằng cách phân hủy một phần collagen và là chất phổ biến, sẵn

có, dễ phân hủy sinh học Gelatin khá rẻ và có các đặc tính chức năng cũng như tạo màng tốt [30] Gelatin và chitosan đều là những hydrophilic biopolymer có cấu trúc tương đồng

và tương hợp, vì vậy chúng có thể tạo màng kép với những đặc tính tốt Do bản chất hút nước của protein, màng được tạo thành từ protein không hoạt động hiệu quả như một rào chắn bốc hơi nước, nhưng sự trao đổi khí lại thuận lợi cho việc làm chậm quá trình chín mà không gây ra hiện tượng hô hấp yếm khí Khi độ ẩm thấp hoặc trung bình, màng protein chắn oxy khá tốt do chúng có nhiều nhóm phân cực và sự tương tác mạnh trong chuỗi polymer, tạo mạng lưới rắn chắc Việc bổ sung lipid (axit stearic) sẽ làm giảm sự mất nước của quả từ 0,5 đến 70 lần trong màng nhũ tương và màng hai lớp so với màng không được

bổ sung lipid [53]

Chúng ta dễ dàng tìm thấy thành phần các chất tạo màng và cả một số phụ gia trong nhiều pa-tăng của Mỹ, trong nhiều bài báo, thậm chí trên nhiều trang web giới thiệu sản phẩm của các công ty nước ngoài Từ đó lựa chọn các chất đã được sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong sản xuất chất tạo màng bề mặt Nguyên tắc bắt buộc là các thành phần phải đảm bảo an toàn thực phẩm, kể cả các thành phần bổ sung giúp cải thiện chức năng cơ bản

của màng như các chất dẻo hóa để cải thiện những tính chất cơ học và các chất nhũ hóa để

ổn định màng, tăng độ bám dính cho màng [14]

Việc sử dụng màng ăn được và các loại màng bọc được nghiên cứu là một phương pháp hiệu quả để bảo quản quả tươi, vì những loại màng này có thể tạo rào chắn bán thấm cho khí và hơi nước, ổn định chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản [30]

1.6.3 Phương pháp sử dụng chế phẩm

Chế phẩm chứa tinh dầu nghệ vàng cần đạt được một số chỉ tiêu kỹ thuật trước khi

sử dụng sau đây:

- Chất lỏng đồng nhất

- Chất lỏng có độ trong nhất định, không vón cục, không phân lớp

- An toàn cho người sử dụng

 Phương pháp bôi hoặc xoa: Dùng chổi hoặc giẻ thấm ướt chế phẩm rồi bôi lên bề mặt quả Quả có kích thước lớn như cam thì cũng phù hợp nhưng áp dụng với số lượng quả không nhiều

 Phương phương phun: Đây là phương pháp thích hợp cho chế phẩm dạng dung dịch Có ưu điểm tiêu hao ít chế phẩm, phủ đều trên quả nhưng đòi hỏi thiết bị có áp suất cao và thiết lập chế độ phun ổn định

 Phương pháp nhúng: Đây là phương pháp đơn giản, phổ biến có thể cơ giới hóa

và áp dụng được ở nhiều nơi không đòi hỏi thiết bị phức tạp Nông sản được rửa, làm khô tránh pha loãng dung dịch rồi cho ngập vào chế phẩm Thời gian nhúng phải đảm bảo phủ toàn bộ và dính kết tốt trên bề mặt Vì vậy, tùy vào kết cấu của vỏ quả mà thời gian nhúng

và yếu tố môi trường [122] Đây cũng là bệnh có tỷ lệ tái phát thường xuyên và thường đáp ứng với điều trị [62] Những hạn chế gặp phải trong điều trị (như sức đề kháng, tác dụng

phụ và độc tính cao), đơn thuốc tăng cao và lạm dụng thuốc chống nấm tổng hợp… tất cả

đã thúc đẩy việc tìm kiếm các loại thuốc tự nhiên thay thế [105]

Trong những năm qua nghiên cứu về cây thơm làm thuốc và đặc biệt là tinh dầu (essential oil), đã thu hút được nhiều nhà khoa học Tinh dầu đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ cho thấy hoạt tính sinh học của chúng Gần đây hơn, một số nghiên cứu đã cho thấy bằng chứng về tiềm năng rất lớn của các sản phẩm tự nhiên như các thuốc kháng nấm chứng minh cho việc sử dụng hiện tại của tinh dầu trong một số dược phẩm, thực phẩm,

mỹ phẩm và các sản phẩm khác Vì vậy, tinh dầu là một trong những nhóm có triển vọng của sản phẩm tự nhiên thay thế các thuốc kháng nấm an toàn và rẻ [113]

Nấm da thuộc loại nấm bất toàn chúng có khoảng 300 loài khác nhau được xếp vào

các chi Microsporum, Trichophyton và Epidermophyton [61, 100] Có những loài nấm da

phân bố trên khắp thế giới, có loại chỉ khu trú ở những vùng nhất định Ở Việt Nam, những

loài nấm da hay gặp là Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes, Trichophyton violaceum; Microsporum canis, Microsporum gypseum; Epidermophyton floccosum, Candida Căn cứ theo nguồn lây nhiễm, nấm da được chia thành 3 nhóm: Nhóm ưa đất

sống hoại sinh ở trong đất, nấm nhiễm vào người và động vật khi tiếp xúc với đất Nhóm

ưa động vật chủ yếu sống ký sinh ở động vật; chúng lây nhiễm vào người khi tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp với một số loại động vật như chó, mèo, ngựa, trâu, bò, lợn Nấm ưa người chỉ ký sinh ở người, chúng lây nhiễm khi tiếp xúc trực tiếp với người bệnh hoặc gián tiếp qua đồ dùng như khăn lau, lược chải tóc, mũ nón, áo quần, chăn màn, ghế ngồi trong thực tế đường lây gián tiếp thường phổ biến và quan trọng hơn [73]

Bệnh nấm da thường có thể nhận biết bằng việc quan sát trên da có hiện tượng vảy

xù xì, các vòng đỏ lan rộng đôi khi có mụn nước, mụn mủ…[47] Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, chẩn đoán là không rõ về mặt lâm sàng, thường được yêu cầu xét nghiệm sinh hóa, sinh lý hoặc phương pháp phân tử [75] Bảng 1.2 phân loại các bệnh nấm da dựa vào

vị trí lây nhiễm theo nghiên cứu của Degreef [49]

Bảng 1 2: Phân loại các bệnh nấm da [49].

Loại /vùng da Vị trí lây nhiễm Chủng nấm da

Vùng da nhẵn Ngoài da Trichophyton rubrum, T.verrucosum,

Microsporum canis

Vùng bẹn Trichophyton rubrum, T

Mentagrophytes var Interdigitale, Epidermophyton floccosum

Da mặt Trichophton sp

Mentagrophytes var Interdigitale, Epidermophyton floccosum

Da vùng lang nông Da đầu, lông mày,

lông mi

Trichophton sp., Microsporum sp

Râu, ria mép T mentagrophytes, T verrucosum

Móng Ngón tay, ngón chân Tricophyton rubrum,

T mentagrophytes var interdigitale

Điều trị bệnh nấm da thường bằng 2 cách là uống và dùng thuốc kháng nấm bôi trên

da như azoles và allylamines [62] Gần đây, echinocandins cũng đã được sử dụng nhưng

chỉ sử dụng cho các bệnh do nhiễm Candida và Aspergillus [81, 85] Bệnh nấm bề mặt

thường được xử lý với thuốc bôi tại chỗ [33, 47, 62] Thuốc kháng nấm sử dụng phổ biến

nhất là azoles và allylamines Các dẫn xuất morpholine như amorolfine và butenafine cũng được sử dụng [62] Thuốc bôi thường gây phản ứng nhẹ trên da [63] Đối với bệnh nhân nhiễm khuẩn nặng hay kéo dài, điều trị bằng đường uống cần được xem xét và cũng

dùng điều trị đối với các bệnh nhiễm trùng gây ra bởi T unguium và T capitis, như

terbinafine, itraconazole, fluconazole, griseofulvin, và ketoconazole là các thuốc chống nấm chỉ định để được sử dụng [62, 85] Tuy nhiên, thuốc sử dụng bằng đường uống có thể gây tác dụng phụ như nhiễm độc gan, thần kinh, thận, phản ứng huyết học và vấn đề

về da hiếm như hội chứng Stevens-Johnson [34, 50, 62] Vì vậy, có thể kết luận rằng sự

thành công của phương pháp điều trị bệnh nấm da phụ thuộc không chỉ vào sự hiểu biết

về căn bệnh này mà còn các yếu tố khác như mẫu lâm sàng, mức độ nhiễm trùng, tác nhân gây bệnh, và tương tác thuốc của bệnh nhân [63]

 Hoạt tính kháng nấm da của tinh dầu

Inouye và cs nghiên cứu invitro với 72 loại tinh dầu tách chiết bằng lôi cuốn hơi nước kháng lại với nấm T mentagrophytes Một số loại tinh dầu có hoạt tính kháng mạnh như Origanum vulgare, Thymus serpyllum, Eugenia caryophyllata, Cymbopogon nardus, Pelargonium roseum, Lindera umbellata, Aniba rosaeodora, Thymus vulgaris, Lavandula

latifolia, L angustifolia, Curcuma longa and Melaleuca alternifolia Kết quả này cho thấy

khả năng kháng nấm của tinh dầu là rất khả quan [71] Việc điều trị phối hợp giữa thuốc chống nấm tổng hợp và tinh dầu cũng đã được đánh giá [66, 122] Tuy nhiên cơ chế tác

động của tinh dầu lên nấm da rất ít nghiên cứu đề cập đến Shin và Lim đánh giá sự kết

hợp tinh dầu của cây Pelargonium graveolens có thành phần chính là citronellal và

geraniol với ketoconazole, kháng lại chủng Tricophyton spp., hoạt tính kháng nấm của

ketoconazole tăng cường đáng kể, liều hiệu quả tối thiểu của nó cũng giảm, do đó giảm thiểu tác dụng phụ có thể [123] Khan và Amhad đánh giá tổ hợp của nhiều loại tinh dầu

với fluconazole kháng chủng T rubrum Kết quả cho thấy sự tương hợp giữa

cinnamaldehyde và fluconazole, hợp chất này giảm MIC của fluconazole đến 8 lần, giảm

MIC của tinh dầu đến 32 lần Ngoài ra tinh dầu Syzigium aromaticum khi kết hợp với

fluconazole giảm MIC đến 128 lần [76]

Nhìn chung, các hợp chất kháng nấm của tinh dầu có hoạt tính mạnh chủ yếu là nhóm tecpenoit Các hợp chất này được chứng minh có thể tấn công thành và màng tế bào, ảnh hưởng đến tính thấm của màng tế bào, phá vỡ các thành phần khác trong tế bào Nhiều tinh dầu cũng cho thấy cơ chế hoạt động chống lại các chủng nấm da [59, 66, 107, 129] Điều này cho thấy hoạt tính kháng nấm da của tinh dầu không có một cơ chế duy nhất mà

có thể là tác động của các thành phần trong tinh dầu cùng tác động lên tế bào vi sinh vật

1.7.2 Đặc điểm của nấm Candida gây bệnh trên da

Candidiasis là nhiễm trùng do các loài nấm thuộc chi Candida, chủ yếu là Candida albicans gây ra [52] Candida gây bệnh khi có các điều kiện và yếu tố thuận lợi

thường gặp như ở các đối tượng trẻ sơ sinh, người già, phụ nữ có thai người có hoạt động nghề thường xuyên tiếp xúc với nước, người bị bệnh tiểu đường, suy dinh dưỡng, suy giảm miễn dịch, ung thư, nhiễm HIV người dùng kháng sinh có phổ diệt khuẩn rộng

và kéo dài phá vỡ thế cân bằng sinh thái tại chỗ, tạo điều kiện cho nấm phát triển Người

sử dụng thuốc corticoide, thuốc ức chế miễn dịch làm giảm sức đề kháng của cơ thể cũng tạo điều kiện thuận lợi cho nấm dễ dàng phát triển và gây bệnh Khoảng 77% người bị suy

giảm miễn dịch dẫn đến tử vong do nấm gây ra, bao gồm cả loài Candida

Thuốc thường được sử dụng diệt trừ nhiễm nấm Candida là imidazoles và

polyenes Thuốc kháng nấm polyene như amphotericin B, tương tác với màng sterol của lỗ chân lông do đó làm thay đổi tính thấm của tế bào Mặt khác, các axit béo là mục tiêu đối với một số hợp chất kháng nấm vì chúng là một phần của các khối tạo nên các tế bào nấm Ngoài ra, một số thuốc diệt nấm có tính độc hại tương đối cao và khá đắt, phổ kháng nấm của chúng thường được giới hạn trong một số ít các loài nấm [77] Những bệnh do

nấm Candida gây ra gồm:

- Nấm miệng: Thường là tổn thương lành tính, xảy ra trong một vài tuần đầu của trẻ

sơ sinh Biểu hiện lâm sàng xuất hiện khi sức đề kháng của cơ thể kém

- Nấm móng: Xuất hiện nhiều ở những người thường xuyên phải tiếp xúc với nước như công nhân giặt là, chế biến thủy hải sản, đóng gói đồ hộp

1.7.3 Đặc điểm của nấm Trichophyton gây bệnh trên da

Nấm Trichophyton sống trong đất, trên người và động vật, các loài khác nhau thích môi trường khác nhau, phổ biến nhất là Trichophyton mentagrophytes và một số loài Trichophyton rubrum, Trichophyton schoenleinii, Trichophyton tonsurans, Trichophyton verrucosum, Trichophyton violaceum …[77]

Trichophyton mentagrophytes gây bệnh nấm nông, là bệnh da khá phổ biến do các

vi nấm ký sinh ở thượng bì hoặc thành phần phụ của da như lông, tóc, móng gây nên Nấm sợi có ái tính với các tế bào sừng của thượng bì Khi bám vào các tế bào sừng, sợi nấm tiết

ra keratinase, một loại enzyme có tác dụng tiêu hủy keratin, thành phần cấu tạo chủ yếu của các tế bào sừng Thương tổn trên da là các mụn nước tập trung thành đám hình tròn hay hình vòng cung, trên có vảy Thương tổn có xu hướng lan ra xung quanh và ngứa nhiều Tùy vị trí gây bệnh mà có các tên khác nhau như nấm thân, nấm đầu, nấm mặt hay nấm chân kèm theo bệnh nhân có ngứa nhiều, nhất là khi trời nóng, ra nhiều mồ hôi Vì vậy, bệnh gặp nhiều ở các nước trong vùng nhiệt đới nóng và ẩm Bệnh nấm do

Trichophyton mentagrophytes tuy không nguy hiểm đến tính mạng, nhưng thường có triệu

chứng cơ năng ngứa nhiều, nếu không được điều trị hay điều trị không đúng, thương tổn nấm có thể lan tỏa, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống [137]

Các dạng nấm Trichophyton thường gặp:

- Nấm kẽ: căn nguyên của bệnh là do vi nấm Epidermophyton, nấm Trichophyton

Bệnh thường gặp ở người, chân bị ngâm trong nước nhiều giờ, liên tục nhiều ngày do nghề nghiệp như: nông dân, người làm công tác vệ sinh cống rãnh, vận động viên bơi lội … Nấm kẽ thường có 3 thể: thể tróc vảy khô, thể mụn nước và thể viêm kẽ

- Nấm móng: biểu hiện ở bờ tự do của móng hay ở 2 bên cạnh của móng, móng mất màu bóng, bị đẩy nhô lên hoặc khuyết vào, trên mặt móng lỗ chỗ hoặc thành rãnh Dưới rãnh có chất bột vụn Bệnh nấm móng không được điều trị sẽ kéo dài thời gian khá lâu (nhiều tháng, nhiều năm) Bệnh có thể lây từ móng này sang móng khác

Ngoài nấm Trichophyton còn có nấm móng do Candida albicans Nấm này gây tổn

thương bên trong góc móng, móng mọc ra bị lồi lõm Da vùng góc móng cũng bị tổn thương sưng đỏ và đôi khi bị mưng mủ