Khảo sát thành phần hoá học của hạt và vỏ trái chôm chôm nephelium lappaceum l,

PHẦN GIỚI THIỆU I. Mở đầu 1.1 Mục đích của đề tài Khảo sát thành phần hoá học của hạt và vỏ trái chôm chôm Nephelium Lappaceum L,. 1.2 Đối tượng nghiên cứu Trái chôm chôm chín được mua ở tỉnh Cần Thơ vào tháng 6 năm 2011. Hạt và vỏ trái chôm chôm được sấy khô trong tủ sấy ở 60 o C. Hạt và vỏ trái chôm chôm khô được bảo quản trong túi ny lông và được xay nhỏ trước khi sử dụng. 1.3 Phương pháp nghiên cứu Chiết xuất hạt và vỏ trái chôm chôm bằng kỹ thuật ngâm dầm kết hợp với siêu âm. Phân nhóm các hợp chất theo độ phân cực của dung môi bằng kỹ thuật chiết: lỏng – lỏng với máy siêu âm. Phân lập các chất tinh khiết bằng các phương pháp sắc ký: sắc ký bản mỏng, sắc ký cột, sắc ký cột trung áp, sắc ký cột flash, Xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ nghiệm: IR, MS, 1 H-NMR, 13 C-NMR, COSY, HSQC, HMBC. . . Xác định thành phần acid béo của dầu hạt chôm chôm bằng phương pháp GS/MS. II. Tổng quan 2.1 Đại cương về thực vật 2.1.1 Đặc điểm cây Chôm Chôm [1] Tên khoa học: Nephelium lappaceum L,. Họ Bồ hòn (Sapindaceae) Tên Việt Nam: Chôm Chôm. Tên nước ngoài: Rambutan. - 1 - Cây chôm chôm có thể cao từ 8 tới 10 m, lá đơn, phiến lá hình trái xoan, đầu và đuôi lá nhọn, mọc cách. Lá nhỏ màu xanh non, khi già xanh đậm. Ngọn búp có lớp bao màu hơi đỏ. Hoa từng chùm ở đầu cành, đài từ 3 đến 5 mm, tỏa mùi thơm dịu. Thời gian trái chín khoảng 15-18 tuần sau khi kết trái. Mỗi chùm đậu trái độ trên dưới 20 trái. Mỗi năm chôm chôm có 1 mùa trái, nếu chăm sóc có kĩ thuật có thể cho 2 mùa trái. Mỗi cây trưởng thành có thể cho thu hoạch từ 5.000 đến 6.000 trái mỗi mùa (độ 60-70 kg). Ở Việt Nam, việc lai tạo hoặc chọn cây ưu tú từ các giống nhập đều chưa được thực hiện. Trong nước, có các quần thể sau: • Chôm chôm dính: phần thịt dính hạt, hương vị không ổn định. • Chôm chôm Giava: tên chung chỉ các giống nhập nội từ Indonesia, Thái Lan. Trồng phổ biến ở Bến Tre, Ðồng Nai, Vĩnh Long, Cần Thơ… cung cấp đại bộ phận trái chôm chôm chín trong nước. Ðặc tính chính là phần thịt không dính hạt (chôm chôm trốc) nhưng khi bóc ra, phần thịt lại dính với vỏ ngoài cuả hạt. - 2 - Cành nụ hoa lá cây chôm chôm Hoa chôm chôm Cây chôm chôm Kích thước trái chôm chôm • Chôm chôm nhãn: trái nhỏ chỉ độ 15-20 g so với 30-40 g ở chôm chôm Giava. Gai ngắn, mã trái không đẹp, thịt khô, giòn, hương vị tốt, giá bán cao hơn so với chôm chôm Giava. Tỉ lệ trồng còn rất thấp. Trái chôm chôm nhãn lúc vừa chín có màu vàng, khi chín có màu vàng đỏ, gai ngắn. Trên vỏ trái có một rãnh dọc kéo dài từ đỉnh đến đáy, nom như hai nửa vỏ ráp lại, cơm dày và tróc khỏi hạt, ăn ngon, giòn, vị ngọt dịu, thơm. • Chôm Chôm Rông Riêng: (còn gọi là chôm chôm Thái - Thái Lan) là giống chôm chôm ngon, năng suất cao, gai dài, cơm dầy, tróc mày, hạt bé, thơm, ngọt. Nhưng về sản lượng và cách chăm sóc thì chôm chôm Thái dễ hơn nhiều so với chôm chôm nhãn. 2.1.2 Phân bố sinh thái [1] Cây chôm chôm là giống cây trồng khởi nguyên ở Đông Nam Á. Ngày nay được trồng trong vùng có vĩ độ từ 15° nam tới 15° bắc gồm châu Phi, châu Đại Dương, Trung Mỹ và đặc biệt càng ngày càng gia tăng ở Úc châu và quần đảo Hawai. Cây chôm chôm thích ứng cho những vùng đất không ngập nước. Do đó, ở Việt Nam chôm chôm được trồng chủ yếu ở các tỉnh thuộc lưu vực sông Đồng Nai, Nam Trung Bộ và Nam Bộ. Từ khi nở hoa cho đến lúc chín, cần khoảng 100 - 120 ngày. Ở miền Nam, mùa trái chín từ tháng 5-8. Khi trái chín, màu sắc vỏ thay đổi, chất hoà tan trong phần thịt là 17-21%. Ðộ chua (TA) tính bằng citric acid khoảng 0,55 % và pH từ 4,0-5,0. Một vườn chôm chôm thường hái làm nhiều lần, cách nhau 3-7 ngày tuỳ giống. - 3 - Chôm chôm giava Chôm chôm nhãn Chôm chôm Thái Bảo quản quả ở nhiệt độ 25ºC, khi bảo quản trong môi trường tự nhiên, trọng lượng trái chôm chôm giảm đi rất nhanh do mất nước nhiều. Trọng lượng mất đi sau 5- 8 ngày từ 22 % đến 25 % tuỳ theo giống chôm chôm. Nhiệt độ càng cao, trọng lượng mất càng nhiều. Bảo quản trong túi polyetylen (PE) trọng lượng mất ít hơn. Trong thực tế nên bảo quản ở nhiệt độ 10ºC trong túi PE có đục lỗ, trái còn tốt bán được sau 10 ngày, và trong túi PE kín là sau 12 ngày. 2.2 Thành phần hoá học Theo các tác giả Julio A Solís-Fuentes, Guadalupe Camey-Ortíz, María Del Rosario Hernández-Medel, Francisco Pérez-Mendoza, Carmen Durán-De-Bazúa hạt chôm chôm chiếm 6.1% trọng lượng trái chôm chôm gồm: 1.22% tro, 7.80% protein, 11.6 chất xơ, 46% carbohydrates, và 33.4% chất béo. Các acid béo chính là 40.3% oleic, 34.5% arachidic, 6.1% palmitic, 7.1% stearic, 6.3% gondoic, và 2.9% behenic [11]. Vỏ trái chôm chôm chứa tanin, saponin các hợp chất phenolic như geraniin, corilagin, ellagic acid có khả năng chống oxi hóa. Vỏ cây và trái chôm chôm xanh có chứa tanin [10]. Trong 100 g phần thịt trái chôm chôm chứa 38,6 mg vitamin C, 30 mg phospho và 22 mg calci và 140 mg kali [1]. 2.3 Một số nghiên cứu về Chôm chôm 2.3.1 Một số công dụng của hạt và vỏ trái chôm chôm [1] • Vỏ trái chôm chôm khi còn xanh có chứa nhiều tanin được dùng để chữa tiêu chảy, kiết lỵ, sốt và có tác dụng như thuốc tẩy giun. • Hạt chôm chôm, còn gọi là thiều tử, vị ngọt, tính ấm, chứa nhiều chất béo không no như acid oleic, acid arachidic, có tác dụng tiêu viêm kháng khuẩn, được dùng để chữa bệnh tiểu đường, viêm niêm mạc miệng, kiết lỵ, các vết loét lâu ngày, điều chỉnh lipid máu, giảm béo và làm đẹp da. Ngoài ra, hạt chôm chôm rang chín, giã nhuyễn thành bột, chế thêm nước sôi uống 1 đến 2 lần trong ngày có thể dùng để chữa tiểu đường. • Lá chôm chôm, giã nhỏ đắp lên hai bên thái dương sẽ giúp làm dịu cơn nhức đầu. - 4 - 2.3.2 Các nghiên cứu trong nước - Trong nước, chủ yếu nghiên cứu về cách lai tạo giống chôm chôm, cách trồng chôm chôm ra trái trái vụ, thành phần dinh dưỡng trong thịt trái chôm chôm, Tuy nhiên, có một đề tài nghiên cứu về hạt chôm chôm của Nguyễn Xuân Huy và Tôn Nữ Minh Nguyệt. - Theo dữ liệu của Trung tâm phòng chống nhiễm độc Học viện quân Y của TS. Hoàng Công Minh thì vỏ và hạt chôm chôm có chứa saponin độc. 2.3.3 Các nghiên cứu nước ngoài - Theo nhóm nghiên cứu Nont Thitilertdecha, Aphiwat Teerawutgulrag, Nuansri Rakariyatham ở Thái Lan [8] tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học của dịch chiết từ vỏ và hạt chôm chôm lần lượt bằng 3 dung môi khác nhau ether, methanol và nước. Tổng hàm lương phenolic thu được trong vỏ nhiều hơn trong hạt. Sau đó nhóm nghiên cứu này thử hoạt tính kháng oxi hóa bằng phương pháp DPPH và kháng vi khuẩn của ba loại dịch chiết này. Kết quả cả ba dịch chiết vỏ trái chôm chôm đều có hoạt tính kháng oxi hóa và dịch chiết methanol có hoạt tính mạnh nhất. - Theo nhóm nghiên cứu Nont Thitilertdecha, Aphiwat Teerawutgulrag, Jeremy D. Kilburn and Nuansri Rakariyatham ở Thái Lan và United Kingdom [10] đã cô lập và xác định được cấu trúc của ba hợp chất từ dịch chiết methanol của vỏ trái chôm chôm là ellagic acid (EA) (1), corilagin (2) và geraniin (3) và cho biết cả ba hợp chất này có hoạt tính kháng oxi hóa mạnh hơn hai chất so sánh là gallic acid và BHT bằng phương pháp DPPH. Ba hợp chất trên có công thức cấu tạo như sau: O O OH OH OH HO O O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1a 4a 6a 9a 4b 9b Ellagic acid (1) O HO OH O O CH 2 O OH O OH O O OH HOOHHO OH OH OH Corilagin (2) C B - 5 - O HO OH O OH HOOHHO O O CH 2 O O O O O OH OH OH O O O OH HO OH O HO O O O O O OH HO OH OH O HO OH Geraniin (3) - Theo nhóm nguyên cứu Consolacion Y Ragasa, Roderick D De Luna, Wilfredo C Cruz, John A Rideout [6] đã cô lập được hai monoterpene lactone mới từ dịch chiết dichloromethane của hạt trái chôm chôm và một kaempferol 3-O-β-D- glucopyranoside-7-O-α-L-rhamnopyranoside. Hai monoterpene lactone này có khả năng kháng nấm và kháng vi khuẩn và có công thức cấu tạo như sau: O O O O H CH 2 OH O 1 3 5 9 8 6 O O O O H CH 2 OH 1 3 5 9 8 6 O 1 2 -Theo nhóm nghiên cứu Julio A Solís-Fuentes, Guadalupe Camey-Ortíz, María Del Rosario Hernández-Medel, Francisco Pérez-Mendoza, Carmen Durán-De-Bazúa [11] cho biết thành phần hóa học, các thuộc tính hóa lí và mối quan hệ nhiệt động học của các loại chất béo trong hạt chôm chôm. Kết quả là các chất béo này bị phân hủy ở 237,3 о C tới 529 о C và có tiềm năng ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm. -Theo Ruttiros Khonkarn, Siriporn Okonogi, Chadarat Ampasavate và Songyot Anuchapreeda [12] nghiên cứu đánh giá hoạt tính kháng oxi hóa và kháng độc tế bào ở người từ dịch chiết vỏ trái chôm chôm, vỏ trái măng cụt và vỏ dừa. Cho thấy ở phân đoạn ethyl acetate của dịch chiết vỏ trái chôm chôm chứa hàm lượng polyphenolic cao - 6 - nhất với một gallic có hàm lượng 2.3 mg/mL. Kết quả cho biết các hợp chất polyphenolic có hoạt tính kháng oxi hóa mạnh. Vì vậy có thể kết luận rằng phân đoạn acetate ethyl của vỏ trái chôm chôm là một nguồn lực đầy hứa hẹn cho các chất chống oxy hóa tiềm năng. -Theo nhóm nghiên cứu Uma D. Palanisamy, Lai Teng Ling, Thamilvaani Manaharan và David Appleton ở Malaysia [13] cho biết dịch chiết ethanolic từ vỏ trái chôm chôm có hoạt tính kháng tăng đường huyết. Kết quả cho thấy geraniin là một ellagitannin được cô lập từ dịch chiết ethanolic của vỏ trái chôm chôm là hợp chất cho hoạt tính sinh học chính. Geraniin có hoạt tính kháng oxi hóa cao và tiến hành thử hoạt tính kháng tăng đường huyết trong ống nghiệm (in vitro) cho kết quả như sau khả năng ức chế α-glycosideae (IC 50 = 0.92 μg/mL), ức chế α-amylase (IC 50 = 0.93 μg/mL) và ức chế aldol reductase (IC 50 = 7 μg/mL. Phát hiện này ủng hộ mạnh mẽ việc sử dụng một trích xuất geraniin chuẩn N.lappaceum trong việc kiểm soát sự tăng đường huyết. - Theo nhóm nghiên cứu You-Xing Zhao, Wen-Juan Liang, Hui-Jin Fan, Qing- Yun Ma, Wei-Xi Tian, Hao-Fu Dai, He-Zhong Jiang, Ning Li và Xiao-Feng Ma ở Trung Quốc [14] khảo sát hoạt tính sinh học và cô lập được 10 hợp chất từ vỏ trái Nephelium lappaceum L chủ yếu là các flavonoid và các oleane-typetriterpene oligoglycoside trong đó có hai dẫn xuất hederagenin mới. O OH O O O OH O HO OCOCH 3 H 3 COCO O OH O O O OH O HO OH H 3 COCO O OH OH CH 3 OH O OH OH CH 3 OH (Hederagenin 3-O-(2,3-di-O-acetyl-α-L-arabinofuranosyl)-(1→3)-[α-L- rhamnopyranosyl(1→2)]-β-L-arabinopyranoside và hederagenin 3-O-(3-O-acetyl-α-L- arabinofuranosyl)-(1→3)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)]-β-L-arabinopyranoside). - 7 - DỰ KIẾN KẾT QUẢ - Xác định thành phần acid béo của dầu hạt chôm chôm. - Phân lập và xác định cấu trúc của 04 chất tinh khiết từ vỏ trái chôm chôm. - Thử hoạt tính kháng oxi hóa cao ethanol, cao nước và cao ethyl acetate của hạt và vỏ trái chôm chôm. - 01 bài báo - 01 luận văn thạc sĩ - 8 - THỜI GIAN THỰC HIỆN LUẬN VĂN STT Nội dung công việc Thời gian thực hiện (ngày) Địa điểm tiến hành 1 Thu thập tài liệu 10 Viện công nghệ hoá học 2 Thu và xử lý nguyên liệu 20 Viện công nghệ hoá học 3 Xử lý mẫu, tiến hành thí nghiệm 120 Viện công nghệ hoá học 4 Phân tích, tổng hợp và nhận xét kết quả thí nghiệm 10 Viện công nghệ hoá học 5 Viết báo cáo 20 Viện công nghệ hoá học - 9 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, NXB Khoa học và kỹ thuật, tập 2. [2] Nguyễn Ngọc Hạnh (2001), Hóa học các hợp chất tự nhiên Steroid - Alkaloid, Giáo trình cao học, Viện Công nghệ Hóa Học, Tp Hồ Chí Minh. [3] Nguyễn Ngọc Hạnh (2002), Tách chiết và cô lập hợp chất thiên nhiên, Giáo trình cao học, Viện Công nghệ Hóa Học, Tp Hồ Chí Minh. [4] Đỗ Tất Lợi (1995), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Khoa học và Kỹ thuật. [5] Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh. Tài liệu tiếng Anh [6] Consolacion Y Ragasa, Roderick D De Luna, Wilfredo C Cruz, John A Rideout, Monoterpene Lactones from the Seeds of Nephelium lappaceum L (2005), Journal of Natural Products 68, Issue: 9, Pages: 1394-1396 [7] Pinarosa Avato, Isabella Rosito, Paride Papadia, Francesco P Fanizzi, Characterization of seed oil components from Nephelium lappaceum L (2006), Natural Product Communications 1, Issue: 9, Pages: 751-755 [8] Nont Thitilertdecha, Aphiwat Teerawutgulrag and Nuansri Rakariyatham, Antioxidant and antibacterial activities of Nephelium lappaceum L. extracts (2008) LWT – Food Science and Technology 41, Issue 10, December 2008, Pages 2029-2035. [9] Uma Palanisamy, Hwee Ming Cheng, Theanmalar Masilamani, Thavamanithevi Subramaniam, Lai Teng Ling, Ammu K. Radhakrishnan, Rind of the rambutan, Nephelium lappaceum, a potential source of natural antioxidants (2008) Food Chemistry109,Issue:1,Pages54-63 [10] Nont Thitilertdecha 1, Aphiwat Teerawutgulrag 2, Jeremy D. Kilburn 3 and Nuansri Rakariyatham 2, Identification of Major Phenolic Compounds from - 10 - [...].. .Nephelium lappaceum L and Their Antioxidant Activities (2010), Molecules 15(3), 1453-1465 [11] Julio A Solís-Fuentes, Guadalupe Camey-Ortíz, María Del Rosario HernándezMedel, Francisco Pérez-Mendoza, Carmen Durán-De-Bazúa, Composition, phase behavior and thermal stability of natural edible fat from rambutan (Nephelium lappaceum L.) seed (2010), Bioresource Technology... David Appleton, Rapid isolation of geraniin from Nephelium lappaceum rind waste and its antihyperglycemic activity (2011), Food Chemistry 127, Issue 1, Pages 21-27 [14] You-Xing Zhao, Wen-Juan Liang, Hui-Jin Fan, Qing-Yun Ma, Wei-Xi Tian, Hao-Fu Dai, He-Zhong Jiang, Ning Li and Xiao-Feng Ma, Fatty acid synthase inhibitors from the hulls of Nephelium lappaceum L (2011) Carbohydrate Research, Volume . PHẦN GIỚI THIỆU I. Mở đầu 1.1 Mục đích của đề tài Khảo sát thành phần hoá học của hạt và vỏ trái chôm chôm Nephelium Lappaceum L,. 1.2 Đối tượng nghiên cứu Trái chôm chôm chín được. tạo giống chôm chôm, cách trồng chôm chôm ra trái trái vụ, thành phần dinh dưỡng trong thịt trái chôm chôm, Tuy nhiên, có một đề tài nghiên cứu về hạt chôm chôm của Nguyễn Xuân Huy và Tôn Nữ. 100 g phần thịt trái chôm chôm chứa 38,6 mg vitamin C, 30 mg phospho và 22 mg calci và 140 mg kali [1]. 2.3 Một số nghiên cứu về Chôm chôm 2.3.1 Một số công dụng của hạt và vỏ trái chôm chôm