Tối ưu hóa điều kiện chiết polyphenol từ lá vối (Cleistocalyx operculatus) và đánh giá hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết

Gốc tự do dư thừa có tác dụng không tốt cho cơ thể vì nó rất dễ dàng phản ứng với các đại phân tử sinh học của tế bào như AND, lipid, protein và gây ra hàng loạt các bệnh thoái hóa như u

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

o0o

NGÔ THANH HÙNG

TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN CHIẾT POLYPHENOL

HOẠT TÍNH CHỐNG OXI HÓA CỦA DỊCH CHIẾT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

GVHD : KS NGUYỄN XUÂN DUY

Nha Trang, năm 2013

Lời cảm ơn

Luận văn tốt nghiệp là môn học đánh dấu sự kết thúc của một quá trình học tập

và nghiên cứu của sinh viên tại giảng đường đại học Đây cũng là môn họ nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại tất cả các kiến thức đã tiếp thu được trong quá trình học tập và áp dụng và thiết kế cô trình thực tế Hơn nữa, luận văn tốt nghiệp cũng được xem là công trình đầu tay sinh viên nghành công nghệ thực phẩm, giúp cho sinh viên làm quen với công tác nghiên cứu, thiết kế thí nghiệm, tạo tiền đề cho những nghiên cứu về sau

Trong suốt thời gian làm luận văn, em đã có điều kiện hệ thống kiến thức toàn bộ chương trình học, ngoài ra còn tiếp thu được những kiến thức mới có liên quan, giúp em hoàn thành luận văn nhanh hơn, chính xác hơn, đánh giá các phương án và đưa ra được phương pháp bố trí thí nghiệm hợp lí

Luận văn tốt nghiệp cũng là công trình tự lực của sinh viên, và sự hỗ trợ nhiệt tình của thầy cô Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã tận tình chỉ bảo

và giúp đỡ và truyền đạt tất cả kiến thức trong suốt bốn năm học, đặc biệt hơn

hết em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Xuân Duy giảng viên Bộ môn công

nghệ chế biến - Khoa công nghệ thực phẩm - Trường đại học Nha Trang đã tận tình giúp đỡ em cho em được nhiều kiến thức, kinh nghiệm và quan trọng hơn là những lời khuyên, lời động viên quý báu của thầy đã góp phần rất lớn để giúp

em có thể hoàn thiện được bài luận văn này

Mặc dù đã có gắng hết sức cho việc hoành thành đồ ắn tốt nghiệp, nhưng

do kiến thức chưa đầy đủ và chưa có kinh nghiệm trong thực tế cũng như kĩ năng làm việc nên không thể tránh khỏi sai sót trong quá trình thực hiện Vì vậy em mong thầy, cô có thể đưa ra những nhận xét, những sai sót để giúp đỡ em củng

cố thêm về kiến thức

Sau cùng em xin cảm ơn tất cả bạn bè, người thân đã gắn bó cùng học tập

và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Sinh viên thực hiện

Ngô Thanh Hùng

MỤC LỤC

Lời cảm ơn 1

MỤC LỤC 2

Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt 6

MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 12

1.1 Khái quát về họ Sim Myrtaceae 12

1.2 Tổng quan về chi Cleistocalyx .12

1.2.1 Cleistocalyx circumcissa 13

1.2.2 Cleistocalyx nigrans 13

1.2.3 Cleistocalys nervosum 13

1.2.4 Cleistocalyx rehnervinus 14

1.2.5 Cleistocalyx consperipuactatus 14

1.3 Tìm hiểu chung về cây vối 14

1.3.1 Đặc điểm thực vật 14

1.3.2 Phân bố 15

1.3.3 Ứng dụng của cây vối 15

1.3.4 Thành phần hóa học 17

1.3.4.1 Thành phần hóa học của tinh dầu nụ hoa vối 17

1.3.4.2 Thành phần hóa học của nụ hoa vối 21

1.4 Giới thiệu về polyphenol 23

1.4.1 Polyphenol 23

1.4.2 Chức năng của các polyphenol 29

1.4.3 Cơ chế chống oxi hóa của các hợp chất polyphenol 29

1.4.4 Ứng dụng khả năng kháng oxy hóa của polyphenol 32

1.4.5 Tình hình nghiên cứu, sản xuất chế phẩm polyphenol 32

a) Tình hình nghiên cứu, sản xuất chế phẩm polyphenol ở ngoài nước 32

b) Tình hình nghiên cứu, sản xuất chế phẩm polyphenol ở trong nước 34

1.5 Gốc tự do và quá trình oxy hóa 35

1.5.1 Gốc tự do 35

1.5.2 Quá trình oxy hóa 37

1.5.3 Các biện pháp hạn chế 37

1.6 Chất chống oxy hóa 37

1.6.1 Khái quát về chất chống oxy hóa 37

1.6.2 Tác dụng của chất chống oxy hóa 38

1.6.3 Một số chất chống oxy hóa phổ biến trong thực phẩm 38

1.6.4 Một số thực vật có tác dụng chống oxy hóa 42

1.7 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất tách chiết polyphenol 43

1.7.1 Loại dung môi 43

1.7.2 pH 44

1.7.3 Tỷ lệ dung môi/ nước 44

1.7.4 Thời gian chiết 44

1.7.5 Nhiệt độ chiết 45

1.8 Giới thiệu về phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) .45

1.8.1 Nguyên tắc .45

1.8.2 Công dụng của RSM 46

1.8.3 Ưu, nhược điểm của RSM .47

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 48

2.1 Đối tượng nghiên cứu 48

2.3 Hóa chất 48

2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 49

2.4.1 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 49 2.4.2 Quy trình chiết polyphenol từ lá Vối 50 2.4.3 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ chiết polyphenol 50 2.4.4 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian chiết polyphenol 51 2.4.5 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nguyên liệu/dung môi chiết polyphenol 52 2.4.6 Bố trí thí nhiệm tối ưu hóa điều kiện chiết polyohenol từ lá Vối theo phương pháp bề mặt đáp ứng 53

2.5 Phương pháp phân tích 55

2.5.1 Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol tổng 55 2.5.2 Xác định khả năng khử gốc tự do 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 56 2.5.3 Xác định khả năng khử gốc tự do ABTS 56 2.5.4 Xác định tổng năng lực khử 57 2.5.5 Xác định khả năng hạn chế sự oxi hóa a xít béo trên mô hình a xít

Linoleic 57

2.6 Phương pháp xử lý số liệu 58 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 59 3.1 Kết quả xác định các thông số ảnh hưởng tới quá trình chiết polyphenol 59

3.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết polyphenol 59 3.1.2 Ảnh hưởng của thời gian chiết polyphenol 60 3.1.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết polyphenol 61

3.2 Kết quả tối ưu hóa chiết polyphenol theo mô hình 2 mức (Level Factorial Design) 63

3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết và

tương tác giữa chúng đến quá trình chiết polyphenol 63

3.2.2 Kết quả quy hoạch thực nghiệm theo mô hình 2 Level Factorial Design .68

3.2.3 Chọn phương án tối ưu 71

3.2.4 Kiểm tra sự tương thích giữa mô hình và thực nghiệm 71

3.2.5 Đề xuất quy trình chiết tách polyphenol từ lá vối 73

3.2.6 Kết quả đánh giá hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết lá vối chiết theo quy trình đề xuất 74

3.2.6.1 Khả năng khử gốc tự do DPPH 74

3.2.6.2 Khả năng khử gốc tự do ABTS 75

3.2.6.3 Tổng năng lực khử 76

3.2.6.4 Đánh giá hoạt tính chống oxi hóa trên mô hình a xít Linoleic 78

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 79

4.1 Kết luận 79

4.2 Đề xuất ý kiến 80

Tài liệu tham khảo 81

PHỤ LỤC 83

Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt

UV-Vis : Ultraviolet-visiblespectroscopy GAE : Gallic acid equivalent

QE : Quercitin equivalent

TPC : Total polyphenol content

CK : Chất khô

ĐC : Đối chứng

Danh mục bảng biểu

Bảng 1.1: Hàm lượng tinh dầu vối ở các địa phương của Nghệ An 18 Bảng 1.2: Thành phần hóa học của tinh dầu vối 18 Bảng 1.3: Các chỉ tiêu chủ yếu cảu chế phẩm polyphenol trên thị trường thế giới .34 Bảng 2.1 Bố trí thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng các yếu tố đến quá trình chiết polyphenol từ lá vối .55 Bảng 3.1: Kết quả bố trí thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng các yếu tố đến quá trình chiết polyphenol từ lá vối 65 Bảng 3.2: Các giải pháp tối ưu theo 2 Level Factorial Design 71 Bảng 3.3: Sự tương thích giữ số liệu thực nghiệm với số liệu tính toán từ mô hình 72

Danh mục hình và đồ thị

Hình 1.1: Cây vối 15

Hình 1.2: Lá vối khô 17

Hình 1.3: Qủa vối 22

Hình 1.4: Hoa vối 21

Hình 1.5: Nụ vối 23

Hình 1.6: Epicatechin 26

Hình 1.8: Quecetin 28

Hình 1.9: Kampherol 27

Hình 1.10: Antocyanidin 28

Hình 1.11: Hợp chất polyphenol 28

Hình 1.12: Cấu trúc của vitamin E 39

Hình 1.13: Cấu trúc của vitamin C 39

Hình 1.14: Cấu trúc của acid folic 40

Hình 1.15: Cấu trúc của acid phytic 41

Hình 1.16: Công thức của Tanin 42

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát quá trình nghiên cứu 49

Hình 2.2 Quy trình chiết polyphenol từ lá Vối 50

Hình 2.3 Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ chiết polyphenol 50

Hình 2.3 Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian chiết polyphenol 52

Hình 2.4 Thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết polyphenol 53

Hình 3.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hàm lượng polyphenol của dịch chiết Chữ cái trên cột khác nhau thể hiện sự khác nhau có ý nghĩa p < 0,05 60

Hình 3.2: Ảnh hưởng của thời gian tới hàm lượng polyphenol của dịch chiết .61

Hình 3.3: Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi tới hàm lượng polyphenol của dịch chiết .63

Hình 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết và

tương tác giữa chúng đến quá trình chiết polyphenol 66

Hình 3.5: Ảnh hưởng của các yếu tố chiết và tương tác giữa chúng đến hàm lượng polyphenol chiết được .66

Hình 3.6 Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ tới hiệu suất thu hồi polyphenol 67

Hình 3.7 Ảnh hưởng của yếu tố thời gian tới hiệu suất thu hồi polyphenol 67

Hình 3.8 Ảnh hưởng của yếu tố tỉ lệ nguyên liệu/dung môi tới hiệu suất thu hồi polyphenol 68

Hình 3.9 Phân tích ANOVA kết quả thí nghiệm tối ưu hóa theo mô hình

2 Level Factorial Design 70

Hình 3.10: Các hệ số sau khi phân tích hồi quy ANOVA 70

Hình 3.11 Sự tương thích giữ số liệu thực nghiệm với số liệu tính toán từ mô hình 72

Hình 3.12: Quy trình đề xuất chiết polyphenol từ lá vối 73

Hình 3.13 Khả năng khử gốc dự do DPPH của dịch chiết lá Vối 75

Hình 3.14 Khả năng khử gốc dự do ABTS của dịch chiết lá Vối 76

Hình 3.15 Khả năng khử gốc dự do ABTS của dịch chiết lá Vối 78

Hình 1.16 Đánh giá khả năng chống oxi hóa của dịch chiết trên mô hình a xít Linoleic 78

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học cũng như nhà sản xuất thực phẩm rất quan tâm đến các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao Họ thấy rằng, các hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên như: carotenoid, tocopherol, acid ascorbic và polyphenol có trong rau, củ, quả rất có lợi cho sức khoẻ của con người, làm giảm khả năng mắc các bệnh nguy hiểm Như chúng ta đã biết, nguyên nhân sâu xa của các bệnh nguy hiểm là từ sự stress oxi hoá Stress ôxi hoá là sự mất cân bằng trong việc tạo các gốc tự do và sự hoạt động của các chất chống oxi hóa Gốc tự do dư thừa có tác dụng không tốt cho cơ thể vì nó rất dễ dàng phản ứng với các đại phân tử sinh học của tế bào như AND, lipid, protein

và gây ra hàng loạt các bệnh thoái hóa như ung thư, xơ cứng động mạch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch gây dễ bị nhiễm trùng, làm giảm trí nhớ, teo cơ quan bộ phận người cao niên Các gốc tự do còn tiêu hủy hoặc ngăn cản sự tổng hợp các phân tử chất đạm, đường bột, mỡ, enzyme trong tế bào Để hạn chế tác dụng xấu của các gốc tự do, biện pháp duy nhất có thể dùng là tăng cường hoạt động của

hệ thống bảo vệ chống oxi hóa của cơ thể Hệ thống này bao gồm 2 nhóm chất chống oxi hóa: Các chất oxi hóa nội sinh (Bao gồm enzym chống oxi hóa) và các chất chống oxi hóa được cung cấp từ bên ngoài vào qua con đường thức ăn (Polyphenol, carotenoid, vitamin C & E ) Việc cung cấp các chất chống oxi hóa tự nhiên qua con đường thức ăn là đơn giản hơn cả

Polyphenol là một nhóm hợp chất tự nhiên rất phổ biến trong thực vật Polyphenol có trong lá, thân, quả của nhiều loại thực vật như: Cây chè, ca cao, sim, ổi… với hàm lượng cao Hiện nay polyphenol được quan tâm nhiều do chúng có đặc tính chống ôxi hoá và khả năng kháng khuẩn mạnh có thể ứng

dụng nhiều trong dược phẩm cũng như thực phẩm Hiệu quả của quá trình tách chiết polyphenol cũng như chất lượng dịch chiết phụ thuộc trực tiếp vào nhiều yếu tố công nghệ: Loại dung môi, tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu, pH dịch chiết, nhiệt độ chiết, thời gian chiết Các yếu tố này còn làm ảnh hưởng tới phương pháp làm sạch dịch và giá thành của dịch giàu polyphenol

Thấy rõ được vai trò tác dụng của polyphenol như là một chất chống ôxi hoá đối với sức khoẻ con người và trong bảo quản thực phẩm, việc tìm các điều kiện thích hợp cho tách chiết polyphenol từ các nguyên liệu tiềm năng là cần thiết Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: “Tối ưu hóa điều kiện chiết polyphenol từ lá vối (Cleistocalyx operculatus) và đánh giá hoạt tính chống oxi hóa của dịch chiết ”

Đề tài gồm các nội dung chính:

- Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết polyphenol

- Xác định ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất chiết polyphenol

- Xác định ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi đến hiệu suất chiết polyphenol

- Tối ưu hóa quá trình chiết polyphenol

- Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết lá vối ở điều kiện chiết tối ưu (Khả năng khử gốc tự do DPPH, ABTS; Tổng năng lực khử)

- Khả năng chống oxy hóa theo mô hình acid Linoleic

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Khái quát về họ Sim Myrtaceae

Cây vối có tên khoa học là Cleistocalyx operculatus Roxb, thuộc chi

Cleistocalyx, họ Sim Mytaceae Các cây thuộc họ Sim thường mọc xen lẫn với

các cây gỗ khác thành đai rừng nhiệt đới, ít khi mọc thuần loại

Họ Sim phân bố ở các vùng rừng nhiệt đới và Á nhiệt đới, chủ yếu ở châu

Nhị xếp thành một hay nhiều dãy rời nhau hoàn toàn hoặc dính ở gốc thành ống ngăn, bao phấn đính ở lưng hay gốc Đĩa mật không có hay nếu có thì hình vành khăn, che kín ở phía gốc vòi Bầu hoàn toàn hạ hay hạ một phần, có 4-5 ô hay nhiều hơn; vòi đơn kéo dài, đầu tròn, rất ít khi chia 3-4 thuỳ; trong bầu thì noãn xếp thành hai hay nhiều dãy Quả nang hoặc thịt, có sợi và thường được bọc kín bởi ống đài Trong quả thường có 1 hạt, hạt có nội nhũ, phôi thẳng hay cong, đôi khi nạc với hai lá mầm không xa nhau

1.2 Tổng quan về chi Cleistocalyx [6,9]

Chi Cleistocalyx là một chi tương đối lớn của họ Sim Ngoài đặc điểm chung của họ sim, các loài cây thuộc chi Cleistocalyx còn có đặc điểm thực vật

riêng: Quả nạc, khi chín không nở Vòi không có lông, ô quả không có vách ngang chia thành ô nhỏ, ống đài nguyên hay rách bất định, đài nguyên thành mũ, quả mập có một hạt Cụm hoa xim hay chùy

Sau đây là giới thiệu một số cây đại diện thuộc chi Cleistocalyx thường thấy

ở Việt Nam

1.2.1 Cleistocalyx circumcissa

Tên ở Việt Nam: Trâm Ô

Đặc điểm thực vật: Cây đại mộc cao 15m, nhánh mảnh, lá có phiến xoan thon, dài 4-7cm, chót có mũ, có đốm trong gân phụ, rất mảnh, nụ cao 13mm, rộng 3mm, phần của đài và cánh hoa làm thành một lớp rụng sớm với nhị, noãn gồm 3 buồng, quả mập

Phân bố: Rừng Biên Hoà

1.2.2 Cleistocalyx nigrans

Tên Việt Nam: Trâm lá đen

Đặc điểm thực vật: Cây đại mộc nhỏ, nhánh vàng đỏ Lá có phiến bầu dục, màu nâu đen trên mặt lúc khô, gân phụ cách nhau 2-3mm, cuống dài 1cm Chùm

tụ tán cao 6cm ở ngọn nhánh, hoa trắng, nụ dài 5mm, hoa 5 cánh rụng 1 lượt, tiểu nhị nhiều Quả mập tròn, lúc khô đen, to hơn 1cm, một hạt

Phân bố: Rừng Bình Dương, Thủ Đức

1.2.3 Cleistocalys nervosum

Tên Việt Nam: Trâm nấp vối

Đặc điểm thực vật: Cây đại mộc trung, nhánh non dẹp, không lông Lá có phiến bầu dục thon, dài 12-13cm, có đốm nâu, gân phụ vào 10 cặp, gân cách bìa 3-5mm Phát hoa ở nách lá rụng, cao 5-8cm, đài hình đĩa hơi đứng, nắp cao; hoa

có 4 cánh, cao 3mm, có nhiều tiểu nhụy Phì quả tròn hay dài, to 7-14mm, đỏ hoặc đỏ đen chói, nạc ngọt, một hạt

Phân bố: Rừng và Bắc Trung Nam

1.2.4 Cleistocalyx rehnervinus

Tên Việt Nam: Vối gân mạng

Đặc điểm thực vật: Cây đại mộc nhỏ, nhánh tròn xám, to 2-3mm Lá có phiến bầu dục đến trái xoan, to 9-14 x 5,5-7cm chót lá rộng, đáy tròn gân phụ mịn, cách nhau 4-8mm, gân cách bìa 2-3mm Phát hoa ở lá và ngọn Hoa như không cọng, cao 7mm, đài rụng thành chóp, tiểu nhụy nhiều Trái tròn, to 1.5mm, lùm bụi

1.2.5 Cleistocalyx consperipuactatus

Tên Việt Nam: Vối nước

Đặc điểm thực vật: Cây gỗ thường xanh, cao 20-25m Vỏ dày 6- 8mm, màu xám trắng hay nâu đen nhạt Cành non màu nâu xám, hình vuông, lúc già hình cột tròn Lá đơn, mọc đối, hình bầu dục dạng trứng ngược dài 6-12cm, rộng 2,5-5,5cm, đầu tròn tù Hoa mọc cụm, sinh ra đầu cành Hoa lưỡng tính, đài đính thành 1 thể dạng mũ, lúc nở hoa rụng dạng vòng Nhiều nhị, rời nhau, lúc chồi hoa cong vào Quả mọng hình cầu hay hình trứng, lúc chín có màu nâu tím Một năm có 2 mùa hoa nở vào tháng 3 và giữa tháng 7

Phân bố: Thanh Hoá, Nghệ Tĩnh, Bình-Trị-Thiên, Quảng Nam, Đà Nẵng, GiaLai, KonTum

1.3 Tìm hiểu chung về cây vối

1.3.1 Đặc điểm thực vật

Cây nhỡ, cao 5-6 m có khi hơn, cành non, tròn hay hơi hình 4 cạnh, nhẵn

Lá có cuống, dài 8-20 cm, hình trứng, rộng 5-10 cm Hai mặt lá có những đốm màu nâu, cuống dài 1-1, 5cm Hoa gần như không có cuống, màu lục trắng nhạt

hợp thành cụm hoa hình tháp toả ra ở những lá đã rụng Quả hình cầu hay hơi hình trứng, đường kính 7-12cm, xù xì Toàn lá, cành non, và nụ vối có mùi thơm đặc biệt dễ chịu của vối [3, 5]

Hình 1.1: Cây vối 1.3.2 Phân bố

Cây vối được trồng và mọc hoang ở khắp các tỉnh nước ta, chủ yếu để lấy lá

ủ nấu nước uống Vối còn thấy ở các nước nhiệt đới châu Á, Trung Quốc [3, 4]

1.3.3 Ứng dụng của cây vối

Vối được trồng để lấy gỗ dùng trong xây dựng, làm công cụ, vỏ có chất dùng để nhuộm đen Quả vối ăn được

Lá vối tươi đem thái nhỏ, rửa sạch nhựa rồi cho vào thùng ủ cho đến khi đen đều thì lấy ra rửa sạch, phơi khô dùng để nấu làm nước uống rất thông dụng

ở nông thôn Việt Nam Nụ và hoa thu hái vào vào tháng tư hoặc tháng sáu dương lịch cũng được pha làm trà uống Kinh nghiệm dân gian thường phối hợp lá vối với lá Hoắc hương làm nước uống lợi tiêu hóa Nước sắc đậm đặc của lá cây dùng như thuốc sát trùng, để rửa mụn nhọt, lở loét, ghẻ Lá, vỏ thân, hoa còn

dùng làm thuốc chữa bệnh đầy bụng, khó tiêu, mụn nhọt, viêm đại tràng mãn tính, ly trực trùng [3, 4, 5]

Năm 2003, Đào Thị Thanh Hiền, trường ĐH Dược Hà Nội và những người khác đã tiến hành thử nghiệm nghiên cứu một số tác dụng của cây vối Kết quả cho thấy:

Tính kháng khuẩn của lá vối, đặc biệt là lá vối ủ có tác dụng rất tốt trên vi khuẩn E.coli, là loại vi khuẩn thường gây ra bệnh đường ruột, và hai vi khuẩn

Gr (+) và Gr (-) thường gặp ở bệnh viêm da Điều này làm sáng tỏ việc uống nước sắc lá vối để chữa bệnh tiêu chảy và tắm nước sắc lá vối để chữa bệnh viêm

da của nhân dân

Nước sắc lá vối ủ có tác dụng lợi mật rất mạnh, kết quả này góp phần giải thích được vì sao nhân dân ta thường uống nước sắc lá vối để chữa bệnh đầy bụng, khó tiêu

Kết quả thử tác dụng độc tế bào của mẫu chiết từ lá vối bước đầu cho thấy

cả tinh dầu và cao thô toàn phần đều có khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư (Ung thư gan, ung thư màng tim, ung thư tử cung…) Điều này mở ra hướng nghiêm cứu mới đối với dược liệu lá vối

Năm 1986, Nguyễn Đức Minh, phòng đông y thực nghiệm Viện nghiên cứu đông y đã tiến hành nghiên cứu thăm dò tính chất kháng sinh của lá và nụ cây vối đối với một số vi khuẩn Gram (+) và Gr (-) đã đi tới kết luận rằng: Ở tất cả các giai đoạn phát triển của cây, lá và nụ vối đều có tác dụng kháng sinh, vào mùa đông, tính kháng sinh cao nhất ở lá và hoàn toàn không độc đối với cơ thể [7]

Đặc biệt năm 2002, một nhóm nhà khoa học Trung Quốc đã công bố kết quả ngiên cứu về cây vối: Nước chiết của nụ vối là thành phần của nước uống bổ dưỡng trợ tim, làm giảm khả năng nhiễm bệnh [1, 8]

Hình 1.2: Lá vối khô

1.3.4 Thành phần hóa học

1.3.4.1 Thành phần hóa học của tinh dầu nụ hoa vối

Năm 1994, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Xuân Dũng và Hoàng Văn Lựu đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu vối [10] ở các địa phương khác nhau của tỉnh Nghệ An, thu được những kết quả như sau:

Hàm lượng tinh dầu dao động trong khoảng 0,1-0,4% Hàm lượng tinh dầu vối ở Quế Phong (0,4%) là cao nhất Thấp nhất là tinh dầu vối ở thành phố Vinh (0,1%) Trong các bộ phận khác nhau của cây vối thì hàm lượng dầu cao nhất tập trung ở nụ hoa (0,48%), trong đó hoa đã nở lượng tinh dầu giảm dần (0,28%) và

ít nhất trong hoa già (0,18%)

Bảng 1.1: Hàm lượng tinh dầu vối ở các địa phương của Nghệ An

Đối tượng nghiên cứu Địa điểm Hàm lượng (%)

Huyện Nam Đàn Huyện Tân Kỳ Huyện Quế Phong Thành phố Vinh Thành phố Vinh Thành phố Vinh

0,10 0,18 0,20 0,21 0,24 0,40 0,48 0,28 0,18

Thành phần hóa học của tinh dầu vối được chỉ ra trong bảng dưới đây

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của tinh dầu vối

Stt Tên chất

Hoa vối (nụ + hoa ) (%)

Nụ vối (%)

Hoa già (%)

Lá (%)

33 (Z)-nerolidol 0,3 Không có Không có 0,2

34 (E)-nerolidol Không có 0,4 0,2 Không có

Qua Bảng 1, 2 nhận thấy thành phần chính của tinh dầu vối là :

1) β-myrcen 24,6% (Trong lá); 32,3% (Trong nụ hoa vối); 35,1% (Trong nụ); 38% (Trong hoa già)

2) (Z)-β-oxymen dao động từ 29,1% (Trong nụ hoa); 34,6% (Trong nụ); 32,5% (Trong hoa già ; 32,1% (Trong lá)

3) (E)-β-oxymen 12,0-13,3% (Trong nụ hoa); và 9,4% (Trong lá)

4) β-caryophyllen 14,5% (Trong lá), cao hơn hẳn trong hoa và nụ

(4,2-5,3%)

5) α-pinen dao động trong khoảng 1,8-3,7% Trong lá cao nhất là 3,7%

6) Caryophyllen và α-humulen trong lá cao hơn trong hoa

Như vậy thành phần hóa học của tinh dầu nụ hoa già là như nhau nhưng

hàm lượng của các chất khác nhau, trong tinh dầu lá vối thì ít chất hơn (28 chất)

Hình 1.3: Qủa vối Hình 1.4: Hoa vối

1.3.4.2 Thành phần hóa học của nụ hoa vối

Năm 1990, nhóm tác giả Zhang, Fengxian, Liumeifang: Lu Renrong (Trung

Quốc) đã phân lập một số chất trong hoa và nụ vối:

Axit xinamic (C9H8O2) (1); axit galic (C7H6O5) (2); etylgalat (C9H10O5) (3);

7-hidroxi-5-metoxi-6,8-dimetylflavon (C18H18O4) (4);

2,4-đihidroxyl-6-metoxi-3,5-dimetylchacon (C18H18O4) (5); 5,7-đihidroxi-6,8-đimetylflavanon (C17H16O4)

(6); axit oleanolic (C30H48O3) (7); axit ursolic (C30H48O3) (8); β-sitosterol

(C27H40O) (9)

Cấu trúc của các chất đã được xác định:

ch= ch cooh

cooh

oh ho

cooc2h5

oh oh ho

5 6

3 4 5

ho

h

o

1 2

5 6 7 8 9 10

27

21 22

28 16 15 14

18 11

12 13

20 19

25

17 26

Nhóm hợp chất phenol C6-C1

Có đặc điểm trong cấu tạo phân tử gồm vòng benzen liên kết với nhóm COOH

 Đại diện thường gặp:

- Galic acid: có nhiều ở thực vật ở cả dạng tự do và liên kết:

+ Nhóm hợp chất phenol C6-C3

Gồm các hợp chất có vòng benzene kết hợp với mạch bên có 3 nguyên tử cacbon, đó là dẫn xuất phenyl propan Chúng rất phổ biến trong nhiều loại thực vật, có mùi thơm

 Đại diện thường gặp:

+ Nhóm hợp chất phenol C6-C3-C6 (flavonoids)

Flavonoids là một nhóm sắc tố thực vật rất thường gặp có vai trò rất lớn trong việc tạo ra màu sắc của nhiều loại hoa quả Flavonoid cũng là một nhóm hoạt chất quan trọng trong dược liệu Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy flavonoid rất hữu ích trong việc điều trị và ngăn ngừa nhiều tình trạng bệnh lý của cơ thể Ngày nay chúng ta cũng biết rằng nhiều loại thực phẩm, nước trái cây, thảo mộc và mật ong có những tác động dược lý do chúng có liên quan trực tiếp đến thành phần flavonoid

Flavonoid có công thức cất tạo chung dạng khung cacbon C6-C3-C6 Hơn

4000 hợp chất flavonoids đã được phân lập và phân loại dựa vào cấu trúc hóa học bao gồm:

- Flavanol: Có trong một số cây như bạch dương, thông, liễu, đặc biệt nhiều trong búp chè, trong các loại quả như táo, lê, mận, nho [11] còn được biết đến như là flavan-3-ol hay catechin và galocatechin, là cấu tử của hợp chất tanin Flavanol được tìm thấy trong nhiều loại hoa quả, trà xanh, rượu đỏ và socola

(Yang et al., 2001) Catechin và epicatechin là các flavanol chính trong hoa quả

còn gallocatechin epigallocatechin và epigallocatechin gallate được tìm thấy ở

các loại hạt họ đậu và chè (Arts et al, 2000a, Arts et al., 2000b) [14]

Hình 1.6: Epicatechin Hình 1.7: Epigallocatechin

- Flavon: Rất phổ biến trong thực vật, có nhiều trong tỏi, hành, chè, dâu tây , có màu vàng và ở dạng glycoside, thường gặp là flavonol Flavonol thường ở dạng glycoside có muôn hình muôn vẻ khác nhau, thường gặp là Kampherol và Quercetin [11] Sự tạo thành flavonols glycosides được quyết định bởi hoạt động của ánh sáng, vì thế chúng chủ yếu được tìm thấy ở lá và vỏ quả (Hermann, 1976)[14]

Hình 1.8: Quecetin Hình 1.9: Kampherol

- Anthocyanin: Các hợp chất thuộc nhóm này đều là các sắc tố quan trọng bậc nhất của hoa quả Chúng là chất màu tan trong nước, cho màu đỏ, tím, xanh dương, vàng của hoa quả và nhiều loại thực vật khác Các anthocyan đều là các glycoside trong đó phần aglucon là anthocyanidin Các anthocyanin hòa tan trong nước còn antocyanindin thì không hòa tan trong nước Điều lưu ý là trong cấu tạo của anthocyanidin, nguyên tử oxi trong vòng pyran có hoá trị tự do Tuy nhiên đã không xác định được một cách chắc chắn rằng nguyên tư nào hoặc oxi hoặc cacbon mang điện tích dương tự do, vì thế thường biểu diễn cấu tạo của anthocyan bằng công thức trung hoà

Nhờ có điện tích dương tự do mà Anthocyanidin mang tính chất của cation trong môi trường acid và mang tính chất anion trong môi trường kiềm, nghĩa là

có khả năng tạo muối với acid và base [15]

Tuỳ theo pH môi trường mà trạng thái tích điện của Antocyan thay đổi, theo đó màu sắc cũng thay đổi Các muối cation của Antocyan đều có màu đỏ

với những sắc thái màu khác nhau: vàng nhạt, tím, xanh nhạt Các muối anion của Antocyan có màu xanh Nhiều hoa của thực vật màu hồng khi luộc chín chuyển thành màu xanh, điều này chứng tỏ sự thay đổi pH dịch tế bào về phía kiềm [11]

 Tính chất: Các polyphenol có chứa gốc Pyrocatechic hoặc Pyrogalic nên chúng có thể tham gia phản ứng oxy hóa- khử, phản ứng cộng và ngưng tụ

- Phản ứng oxy hóa-khử: Dưới tác dụng của enzyme polyphenol oxydase, các polyphenol bị oxy hóa tạo thành Quinon

- Phản ứng cộng: Khi có mặt các acid amin thì các Quinon này sẽ tiến hành phản ứng cộng với acid amin để tạo thành các octoquinon tướng ứng

- Phản ứng ngưng tụ: Các octoquinon này sẽ ngưng tụ với nhau để tạo thành các sản phẩm có màu gọi chung là Flobafen

1.4.2 Chức năng của các polyphenol

Polyphenol được chú ý đến bởi khă năng chống oxy hóa của chúng Chúng

có khă năng chuyển electron trong chuỗi hô hấp bình thường định cư trong ti thể Chúng có khẳ năng đó là do chúng có khẳ năng tạo phức bền với các kim loại nặng, do đó làm mất hoạt tính xúc tác của chúng, đồng thời chúng có khả năng nhận các gốc tự do tức là có khẳ năng dập tắt các quá trình tạo ra các gốc tự do

Ngoài ra polyphenol còn có khẳ năng ức chế sự phát triển của vi nấm Nhiều polyphenol có hoạt tính vitamin P, nghĩa là có khả năng làm tăng độ đàn hồi và chuẩn hóa tính thẩm thấu của vi ti huyết quản

Hiện nay có nhiều tài liệu nghiên cứu polyphenol có khẳ năng chống và ức chế các tế bào ung thư và sư hấp thu các tia UV

1.4.3 Cơ chế chống oxi hóa của các hợp chất polyphenol

Theo Jovanovic (2000); Nicole (2001); Marfak (2003); Van Camp, (2005) trích dẫn bởi Chirinos [14], cơ chế kháng oxi hoá của các chất phenol:

-Vô hoạt các gốc tự do

-Tạo phức dạng chelat với các ion Fe2+ và Cu+

-Kìm hãm enzyme có khả năng xúc tác các phản ứng tạo gốc tự do như xanthine oxydase

-Hoạt động hiệp đồng với các chất chống oxi hoá khác

Cơ chế 1: Vô họat các gốc tự do

Polyphenol có cấu trúc dạng vòng, các điện tử chuyển động liên tục trong các liên kết đôi cách bởi liên kết đơn có tác dụng như những chiếc bẫy đối với gốc tự do Gốc tự do là các nguyên tử hay phân tử có electron lớp ngoài không cặp đôi và vì vậy có hoạt tính rất cao Chúng rất dễ phản ứng với các phân tử các chất xung quanh như DNA, lipid màng v.v gây nên hiện tượng lão hóa hoặc ung thư Nếu các gốc tự do gặp polyphenol thì chúng sẽ nhường electron không cặp đôi cho polyphenol và trở về trạng thái bền vững Electron không cặp đôi trong polyphenol bị "nhốt" lại Electron này chạy hết vòng benzene này sang vòng benzene khác mà không ảnh hưởng gì nhiều lắm đến cấu trúc của các vòng benzene [11]

Cơ chế 2: Tạo phức dạng chelat với các ion Fe 2+ và Cu +

Polyphenol còn có khả năng ngăn chặn sự hình thành các gốc tự do bằng cách “bắt giữ” các ion kim loại Các kim loại có chức năng sinh lí quan trọng trong cơ thể con người như vận chuyển oxi (Fe trong hemoglobin), cofactor của nhiều enzyme (Fe đối với catalase, Cu đối với superoxyde dismutase) Tuy nhiên, chúng cũng là những tác nhân của việc hình thành các gốc tự do hoặc bằng cách cắt bỏ hydrogen của lipid tạo gốc tự do peroxide hoặc tham gia phản ứng Fenton và Haber-Weiss

Thứ nhất, các ion kim loại có thể gây ra kích thích cắt bỏ hydrogen của lipid chưa bão hòa thành gốc lipid:

RH + M+n → R● + H+ + M+(n-1)+

Các ion kim loại cũng có thể phân tách hydro thành dạng alkoxyl và gốc peroxyl, gây ra kích thích sự oxi hóa lipid:

Fe3+(Cu2+) + ROOH → Fe2+(Cu+) + ROO● + H+

Fe2+(Cu+) + ROOH → Fe3+(Cu2+) + RO● + OH─

Các kim loại này có thể tham gia phản ứng Fenton và Haber-Weiss:

Haber-Cấu trúc flavonoid cho phép chúng tạo phức bền dạng chelat với các ion kim loại

và do đó ngăn chặn sự tạo gốc tự do gây nên bởi kim loại như Fe và Cu [14]

Cơ chế 3: Kìm hãm enzyme xanthine oxydase

Hoạt động của xanthine oxidase cũng là một nguồn tạo các gốc tự do Khi

có mặt của oxi, enzyme này xúc tác sự oxi hóa xanthine thành acid uric, phân tử oxi nhận điện tử và trở thành ion superoxide

Xanthine + 2O2 + H2O xanthine oxydase Acid uric + 2O2°- + 2H+

Các flavonoid có cấu tạo vòng A giống như vòng purin của xanthine được coi như chất kìm hãm cạnh tranh của xanthine oxidase do đó ngăn ngừa sự tạo ion superoxide (Nicole, 2001) [14]

Nhiều hợp chất phenol đã thể hiện những tác dụng tốt của chúng đối với

cơ thể con người trên cơ sở khả năng chống oxi hóa Các flavonoid có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạnh, tai biến mạnh, lão hóa, thoái hóa gan, tổn thương do bức xạ Flavonoid làm bền thành mạch, được dùng trong các trường hợp rối loạn chức năng tĩnh mạnh, trĩ, rối loạn tuần hoàn võng

mạc, Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm giảm thương tổn gan Nhiều flavonoid thuộc nhóm flavon, flavanon, flavanol có tác dụng lợi tiểu rõ rệt có trong lá diếp cá, cây râu mèo… Nhiều flavonoid như quercetin, rutin, myciretin, hỗn hợp các catechin của trà có tác dụng làm tăng biên độ co bóp tim Ngày nay, những dược liệu và hoa quả có hàm lượng flavonoid cao đã được khai thác và chiết xuất, nghiên cứu, sản xuất thành sản phẩm: Thuốc viên, thuốc nước, rất tiện ích khi sử dụng

1.4.4 Ứng dụng khả năng kháng oxy hóa của polyphenol

Ứng dụng được quan tâm mạnh mẽ nhất hiện nay của nhóm các hợp chất polyphenol là về khả năng dược lí Nhưng ngoài ra khả năng ngăn chặn có hiệu quả các quá trình oxy hóa đặc biệt là các quá trình oxy hóa lipid, nhóm chất này còn được quan tâm sử dụng trong các sản phẩm thuộc các lĩnh vực khác như mỹ phẩm và thực phẩm Trong các lĩnh vực này do đặc điểm xuất phát từ thiên nhiên, an toàn nên polyphenol được sử dụng như chất chống oxy hóa để thay thế cho các chất chống oxy hóa thường dùng như BHT, BHA…

Trong mỹ phẩm polyphenol được bổ sung vào với các sản phẩm như: kem, đánh răng, kem dưỡng da, sữa tắm…

Trong thực phẩm với khả năng kháng oxy hóa chúng được cho vào kẹo, bánh, nước giải khát, chế phẩm thực phẩm chức năng…

1.4.5 Tình hình nghiên cứu, sản xuất chế phẩm polyphenol

a) Tình hình nghiên cứu, sản xuất chế phẩm polyphenol ở ngoài nước

Polyphenol được chiết thành các dạng khác nhau như: cao chiết dung dịch, dạng paste… được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm đồ uống, làm chế phẩm bổ sung vào các loại thực phẩm chức nằng, làm thuốc

Ở Nhật Bản, hầu hết các loại thức ăn nhanh đều được bổ sung polyphenol bởi theo các kết quả nghiên cứu cho thấy các hợp chất polyphenol có nhiều tác dụng trong phòng ngừa các bệnh liên quan đến cuộc sống hiện đại như: ung thư,

xơ vữa động mạch, lão hóa, các bệnh về tim…

Polyphenol được sản xuất nhiều ở Mĩ, Nhật và đặc biệt là ở Trung Quốc với quy cách và các chỉ tiêu khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất hoặc theo sự đặt hàng của khách hàng Phương thức sản xuất cơ bản dựa trên kỹ thuật trích li bằng dung môi ethanol sau đó làm tinh khiết bằng ethyl acetate để thu được chế phẩm có độ tinh khiết theo yêu cầu

Trên thị trường thế giới có nhiều chế phẩm polyphenol chiết suất từ trà xanh à một số hương liệu khác với độ tinh khiết 60- 90% tùy thuộc trình độ công nghệ và thiết bị áp dụng Các hãng sản xuất của Trung Quốc đã cho ra đời nhiều loại sản phẩm polyphenol từ các loại trà khác nhau

Thị trường tiêu thụ chế phẩm polyphenol nhiều nhất là Mỹ và Nhật Bản Ở

Mỹ, các loại sản phẩm polyphenol phổ biến dạng con nhộng Loại sản phẩm này yêu cầu hàm lượng polyphenol cao, độ tinh khiết cao hơn 95% và các chỉ tiêu về cafein và kim loại nặng cũng rất nghiêm ngặt bởi chúng được coi là thuốc Tại thị trường Nhật Bản chế phẩm polyphenol được sử dụng đa dạng hơn với loại bột chứa trong các hộp 50-100g dung làm nguyên liệu bổ sung đồ uống và thức

ăn nhanh, bánh kẹo… hàm lượng polyphenol và các chỉ tiêu khác cũng tương đối rộng rãi bởi mục đích sử dụng là chế biến thực phẩm

Bảng 1.3: Các chỉ tiêu chủ yếu cảu chế phẩm polyphenol trên thị trường thế giới

Đặc tính cảm quan Màu vàng kem, màu vàng nhạt đến

màu nâu sáng, cấu trúc xốp, ánh kim

Tổng vi sinh vật hiếu khí < 1000CFU/g

b) Tình hình nghiên cứu, sản xuất chế phẩm polyphenol ở trong nước

Nước ta đã có một số công trình nghiên cứu cơ bản về các loại hợp chất polyphenol đặc biệt trong trà xanh, lá dâu tằm… trong các trường đại học, viện nghiên cứu hay các công ty chế biến thực phẩm

Viện hóa học thuộc Viện Khoa Học công nghệ Việt Nam cũng đã có các công trình ngiên cứu chiết suất polyphenol sử dụng cho mục đích hóa dầu

Năm 2005, phân viện Công nghệ thực phẩm tại TP HCM đã thực hiện đề tài cấp bộ: ” Nghiên cứu công nghệ sản xuất polyphenol từ trà xanh Việt Nam”

Đề tài đã được nghiệm thu và đạt kết quả xuất sắc, mặc dù hàm lượng

polyphenol trong chế phẩm chỉ đạt 50-70% Năm 2008 Viện cũng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu cải tiến công nghệ và thiết bị để nâng cao chất lượng catechin sản xuất từ trà xanh phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu và tiêu thụ trong nước”

Nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Lạc Hồng đã thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu chiết xuất và xác định tác dụng kháng oxy hóa của polyphenol từ trà xanh Việt Nam” Kết quả chiết xuất cafein và polyphenol thu được lần lượt là 2-2,1% và 7-8% so với mẫu khô

Chế phẩm polyphenol được chiết suất từ trà xanh được sử dụng trong sản xuất dược phẩm và bổ sung vào một số loại thực phẩm:

- Sản phẩm Dogarlic trà xanh của công ty dược Domesco trong thành phần có chứa cáo trà xanh, có tác dụng hạ cholesterol, điều hòa triglycerid, phòng bệnh thấp khớp…

- Sản phẩm Teamex của công ty dược Imexpharm chứa 25 mg epigalocatechingalat có tác dụng chống oxy hóa, các gốc tự do trong cơ thể giúp ngăn ngừa các bệnh mãn tính, ung thư

- Bánh sandwich, bánh pudding chức năng và sữa chua bước đầu thử nghiệm bổ sung polyphenol là sản phẩm từ kết quả nghiên cứu của đề tài cấp bộ năm 2005 “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất polyphenol từ trà xanh Việt Nam”

1.5 Gốc tự do và quá trình oxy hóa

1.5.1 Gốc tự do

Gốc tự do là các nguyên tử không trọng vẹn, số điện tử vòng ngoài của nó

là số lẻ nên không bền vững, nó phải kết hợp với một nguyên tử khác để có số điện tử chẵn để bền vững Sự bền vững này chỉ trong chốc lát, chính nó lại tạo ra một nguyên tử không trọng vẹn khác và tiếp tục kết hợp một nguyên tử khác rồi

trở thành nguyên tử không trọn vẹn và tiếp tục chu kì bất tận như thế Phản ứng hóa học của nó rất mãnh liệt và nó sẽ kéo theo một điện tử của phân tử khác về

nó, cho ra những phân tử khác bị hư hại hay bị oxy hóa Một khi phân tử bị oxy hóa rồi thì phân tử đó sẽ tự mất đi tất cả các chức năng vốn có của nó, tiếp đó chính nó lại là tác nhân oxy hóa các phân tử xung quanh nó, làm hư hại các tế bào của các phân tử xung quanh Và quá trình này cứ tiếp tục như thế sẽ tạo thành các tế bào không bình thường dẫn tới các loại bệnh như: Xơ vữa động mạch, ung thư…

Thông thường, các gốc tự do trong tế bào sinh ra trong quá trình sinh dưỡng được kiểm soát chặt chẽ thông qua quá trình kháng oxy hóa nội tại bằng các hợp chất như glutathione, vitamin E, vitamin C và các enzyme superoxide dismutase Ngoài ra cơ thể còn có các tế bào như neutrophill, monocyte, B-cell… Có khẳ năng chống lại các yếu tố oxy hóa ngoại lai xâm nhập

Tuy nhiên trong các tế bào có thể xuất hiện các hiện tượng các gốc tự do được tạo ra quá nhiều do mất cân bằng trong hoạt động hoặc do các yếu tố bên ngoài như các chất độc, do nhiễm vi sinh vật, do ozone, bức xạ, tia UV, nhiễm phóng xạ, do thuốc lá, môi trường ôi nhiễm… Các gốc tự do dư thừa trong khi

cơ thể thiếu các yếu tố bảo vệ để ngăn chặn, có khả năng tương tác, phá hủy màng lipit không bão hòa của tế bào, làm giảm khả năng bảo vệ các tế bào dẫn đến sự xâm nhập các tác nhân gây bệnh từ bên ngoài oxy hóa các nucleotid căn bản làm thay đổi cấu trúc AND, dẫn đến các quá trình đột biến, phát sinh các khối u, ung thư, làm hỏng cấu trúc protein hoặc hoạt hóa enzyme trong các quá trình trao đổi chất gây bệnh

1.5.2 Quá trình oxy hóa

Quá trình oxy hóa là quá trình phản ứng hóa học xảy ra, trong đó electron được chuyển sang chất oxy hóa có khă năng tạo gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá hủy tế bào sinh vật

1.5.3 Các biện pháp hạn chế [1]

Để hạn chế sự oxi hóa, một số biện pháp sau thường được sử dụng

- Loại bỏ oxi trong thực phẩm bằng cách đóng gói chân không hoặc sử

dụng glucose-oxidase

-Bảo quản trong nhiệt độ thấp và tránh ánh sáng Trong trường hợp này, tốc độ oxi hóa giảm rõ rệt Tuy nhiên, phương pháp này không áp dụng được đối với các loại trái cây, rau củ quả có chứa lipoxygenase Sự ngăn ngừa hư hỏng thực phẩm chỉ có thể đạt được sau khi xử lí nhiệt

-Thêm các chất chống oxi hóa: Các chất chống oxi hóa ngoài khả năng loại bỏ các gốc tự do còn hạn chế đáng kể sự phân hủy hydroperoxide thành các sản phẩm thứ cấp khác Các chất chống oxi hóa thường sử dụng trong bảo quản dầu mỡ là vitamin E, BHA, BHT Các chất chống oxi hóa tự nhiên như plyphenol, carotenoid cũng được nghiên cứu bổ sung vào dầu mỡ để ngăn ngừa quá trình oxi hóa

1.6 Chất chống oxy hóa

1.6.1 Khái quát về chất chống oxy hóa

Chất chống oxy hóa là chất làm vô hiệu hóa tác động của gốc tự do Cụ thể hơn, chất chống oxy hóa có các electron dư thừa để cung cấp cho các gốc tự do, nhờ vậy mà vô hiệu hóa tác hại của gốc tự do

Chất chống oxy hóa được tìm thấy nhiều trong các loại trái cây và rau quả, thảo dược Một số loại thực phẩm hoặc trái cây chứa chất chống oxy hóa như: mật ong, măng cụt, nho đen, xơ ri, nha đam, gấc…

1.6.2 Tác dụng của chất chống oxy hóa

Để chống lại sự bội tăng các gốc tự do sinh ra quá nhiều mà hệ thống “ Chất oxy hóa nội sinh” không đủ sức cân bằng để vô hiệu hóa, các nhà khoa học đặt vấn đề dùng các “ Chất oxy hóa ngoại sinh” (Tức là từ bên ngoài đưa vào cơ thể) với mục đích phòng bệnh nâng cao sức khỏe, chống lão hóa Các chất oxy hóa ngoại sinh đó đã được xác định, đó là beta-caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol… Các chất oxy hóa ngoại sinh đó thật không xa lạ, chúng có từ các nguồn thiên nhiên là thực phẩm như trái cây tươi, rau củ và một

số loại dược thảo

Ngoài ra trong thực phẩm, các loại phụ gia vừa tạo mùi vị cho sản phẩm còn đóng vai trò là chất chống oxy hóa giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa của các chất khác có trong thực phẩm

Chất chống oxy hóa ngăn chặn quá trình phân hủy bằng cách khử đi các gốc

tự do, kìm hãm sự oxy hóa chính chúng

1.6.3 Một số chất chống oxy hóa phổ biến trong thực phẩm

Vitamin E: Có vai trò là chất chống oxy hóa thông qua việc loại trừ sự oxy hóa lipit và sự xuất hiện các gốc tự do làm phân hủy các acid béo chưa bão hòa Các thực phẩm có nguồn gốc thực vật giàu vitamin E như: Đạ xanh (4-6 ng%),

xà lách (3mg%), lạc, lúa mì, ngô hạt, cà rốt… Đặc biệt vitamin E có rất nhiều ở mầm của các loại hạt như: Giá đỗ xanh, giá đỗ tương, mầm hạt ngô (15-25 mg%), mầm lúa mì (25 mg%) Vitamin E cũng có trong một số thực phẩm có nguồn gốc từ dộng vật như: trứng gà, thịt bò, cá mè…

Hình 1.12: Cấu trúc của vitamin E

Vitamin C: Đây là chất chống oxy hóa có trong huyết tương, nó khử gốc tự

do và không cho gốc tự do xâm nhập vào các phân tử cholesterol Ngăn ngừa không cho gốc tự do xâm nhập qua màng tế bào, giúp mau lành vết thương kích thích sản xuất kháng thể Vitamin C có nhiều trong cam, dâu, ớt xanh, cà chua, quýt và dễ bị phân hủy khi gia nhiệt nên ăn sống các loại thực phẩm thì có tác dụng tốt hơn

Hình 1.13: Cấu trúc của vitamin C