Phương Pháp chiết xuất, tinh chế carotenoid từ thực vật triển vọng ứng dụng để sản xuất thực phẩm chức năng

MÔN HỌC:THỰC PHẨM CHỨC NĂNG ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN: Phương Pháp chiết xuất, tinh chế carotenoid từ thực vật triển vọng ứng dụng để sản xuất thực phẩm chức năng Giáo viên hướng dẫn: PGS.Nguyễn

MÔN HỌC:

THỰC PHẨM CHỨC NĂNG

ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN:

Phương Pháp chiết xuất, tinh chế carotenoid từ thực vật triển vọng ứng dụng để sản xuất thực

phẩm chức năng

Giáo viên hướng dẫn: PGS.Nguyễn Thị Minh Tú

Học viên thực hiện : 1 Nguyễn Thanh Liêm

2 Nguyễn Văn Cường

Lớp : 12BCNTP

NỘI DUNG

 Đặt vấn đề.

 Các tính chất của carotenoid.

 1 số carotenoid tiêu biểu.

 Chiết xuất và tinh chế carotenoid.

cá tôm… hay để xuất khẩu.

 PHÂN BỐ CAROTENOID

 Đặc điểm chung của carotenoid:

- Là nhóm đặc biệt của terpene,là những tetraterpene được tạo nên bởi 8 đơn vị isoprene:

- Là những chất màu chính tạo ra các sắc tố màu vàng, da cam và đỏ trong tự nhiên

- Chia làm 2 nhóm: các carotene(màu đỏ, da cam) và xanthophyl (màu vàng là các dẫn xuất oxy của carotene)

 PHÂN BỐ CAROTENOID

• Sự phân bố các carotenoid

trong thực vật không theo

quy luật tự nhiên nào.

• Trong rau xanh(rau ngót) có

các β-carotene và các carotene và các

xanthophuyll như lutein,

neoxanthin Đặc biệt lutein

có nhiều trong hoa cúc vạn

thọ.

 CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID

1 TÍNH CHẤT VẬT LÝ:

- Kết tinh ở dạng tinh thể, hình kim, hình khối

lăng trụ, đa diện, dạng lá hình thoi

- Nhiệt độ nóng chảy cao: 130-carotene và các 2200C

- Không tan trong nước, nhưng hòa tan trong

chất béo, các dung môi không phân cực.

- Tính hấp thụ ánh sáng

- Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu: nhiệt độ, ánh sáng, phản ứng oxi hóa trực tiếp, ezyme,…

 CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID

2 TÍNH CHẤT HÓA HỌC :

- Dễ bị oxi hóa trong không khí -carotene và các > cần bảo quản trong khí trơ, chân không ở nhiệt độ thấp nên bao kín ánh sáng mặt trời Giảm thiểu sự oxi hóa kết hợp với chất màu không tan trong dầu(bao gói): sorbotol, cyclodextrin

- Carotenoid khi bị oxi hóa tạo hợp chất có mùi thơm như aldehyd không no hoặc cetone đóng vai trò tạo hương thơm cho trà.

 CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID

3 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CAROTENOID

3.1 Tính chất chống oxy hóa của các carotenoid

- Carotenoid là chất chống oxy hóa tự nhiên có khả năng bắt giữ oxy đơn phân tử 1O2 (oxy singlet) và các gốc tự do Có khả năng bảo vệ quang hóa

- Carotenoid có khả năng hạn chế tác hại của các gốc oxy tự

do β-carotene và các carotene có khả năng bảo vệ tế bào nhờ khả năng ức chế quá trình oxy hóa chất béo do các gốc tự do gây ra

 CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID

3 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CAROTENOID

3.2 Hoạt tính phòng chống xơ vữa động mạch

- Nguyên nhân của chứng xơ vữa động mạch là do

sự tạo thành các cholesterol LDL oxi hóa.

- Carotenoid có khả năng ngăn chặn sự tạo thành LDL oxi hóa và các peroxide của chất béo

 CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID

3 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CAROTENOID

3.3 Hoạt tính phòng chống ung thư:

- Carotenoid có khả năng ngăn chặn sự khởi phát, sự tăng sinh của tế bào ung thư cũng như sự tiến triển của căn bệnh này.

- Cơ chế có thể là nhờ khả năng làm tăng sự điều hòa trao đổi thông tin giữa các tế bào do làm tăng biểu hiện của gen kết nối p53, bảo vệ ADN khỏi sự tấn công của các gốc tự do và tăng sự điều hòa chức năng miễn dịch.

- β – carotene có khả năng tiêu diệt các chất bạch sản (leukoplakia), là chất gây tổn thương tiền ác tính của ung thư vòm họng, đồng thời việc

bổ sung β – carotene có thể làm tăng lượng nhân tố tiêu diệt khối u TNF-carotene và các α trong huyết tương (Richard M Faulks và Susan Southon, 2001).

 CÁC TÍNH CHẤT CỦA CAROTENOID

3 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CAROTENOID

3.3 Hoạt tính phòng chống ung thư:

- Lycopene cũng là một carotenoid có tác dụng phòng chống nhiều căn bệnh ung thư, đặc biệt là đối với ung thư tuyến tiền liệt, ung thư phổi và ung thư dạ dày

- Lycopene còn có khả năng ngăn chặn sự phát triển u ngực,

có tác dụng ức chế sự tăng sinh tế bào ung thư màng trong dạ con

- Carotenoid đóng vai trò như là các

chất bảo vệ quang hóa, bảo vệ các

protein của mắt khỏi sự oxi hóa

- Carotenoid giảm nguy cơ mắc

bệnh thoái háo điểm đen do tuổi

già

- Carotenoid thiên nhiên có tác dụng kích thích sự hình thành sắc tố melanin và chống lại các gốc tự do

- Vitamin A còn giúp tạo lập tế bào lympho làm tăng khả năng đề kháng của cơ thể, do đố hạn chế các bệnh nhiễm trùng, trong đó có nhiễm trùng da

ở những bệnh nhân viêm khớp thấp hơn từ 20-carotene và các 40% so với người khỏe mạnh Những người tiêu thụ β-carotene và các cryptoxanthin và zeaxanthin nhiều nhất có nguy cơ mắc bệnh viêm đa khớp chỉ bằng một nửa so với nhóm tiêu thụ ít nhất Lutein và lycopene lại không có hoạt tính này

 MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU

được nhiều trong rau củ

- β-carotene và các carotene có màu vàng,

có nhiều trong cà rốt, trái

cây màu vàng, các loại rau

màu xanh đậm

 MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU

1 β -carotene Carotene

-carotene và các Các loại carotene quan trọng là α,β,γ – carotene

α – carotene

β – carotene

 MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU

1 β -carotene Carotene:

- Carotene dễ bị xi hóa ngoài không khí, không tan trong

nước, chỉ tan trong lipit và dung môi hữu cơ

kim loại Dung dịch carotene có màu đỏ cam

- β – carotene là chất chống oxi hóa mạnh, ngăn chặn tế bào

ung thư, chống sự hình thành của các cục máu đông trong thành mạch máu

- Khi được hấp thu vào cơ thể,β – carotene chuyển hóa

thành VTM A giúp bảo vệ niêm mạc mắt, tăng cường sức đề kháng của cơ thể.

 MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU

2 Lycopene:

- Lycopene là một

carotene màu đỏ tươi,

được tìm thấy trong cà

chua và các loại quả

màu đỏ khác như cà rốt,

dưa hấu và đu đủ(nhưng

chưa có trong dâu tây).

 MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU

 MỘT SỐ CAROTENOID TIÊU BIỂU

3 Lutein

- Xanthophyl là dẫn xuất của carotene trong đó, lutein

là dẫn xuất của α – carotene.

- Lutein là nhóm sắc tố màu vàng sẫm, có nhiều trong hoa cúc vạn thọ.

 CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ

Nguyên liệu Nghiền

Chiết tách n-hexan

MgCO3

KOH

bã

 CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ

2 Thuyết minh qui trình:

- Chuẩn bị nguyên liệu: nên chiết xuất carotenoid từ nguyên liệu tươi, nếu là nguyên liệu khô thì nên hydrat hóa trước khi chiết

- Đồng nhất mẫu chiết: bằng pp nghiền hoặc kết hợp với giã.(đối với các loại lá và các nguyên liệu khó chiết khác nên ngâm nguyên liệu vào dung môi chiết 15-carotene và các 30 phút trước khi nghiền).

- Các dung môi và hệ dung môi thường được sử dụng là: acetone, acetone:n-carotene và các hexane(4:6),n-carotene và các hexane:isopropanol(3:2), người ta thường dùng n-carotene và các hexane và diethyl ether làm dung môi để chiết lutein và EtOH:n-carotene và các hexane (4:3) tách chiết các carotenoid từ cà chua

2 Thuyết minh qui trình:

- Có thể bổ sung MgCO3 và các tác nhân trung hòa khác để trung hòa các axit hữu cơ có trong mẫu nhằm tránh sự phân hủy và đồng phân hóa

- Lọc dịch chiết thực hiện bằng phễu lọc thủy tinh(prosity 3, kích thước lỗ 20-carotene và các 30 μm) hoặc dùng phễu Buchner.m) hoặc dùng phễu Buchner

- Tiến hành tách nước và dung môi khỏi dịch chiết bằng cách

bổ sung ete dầu hỏa(điểm sôi 35-carotene và các 600C),dietyl ete, diclorometan hoặc hỗn hợp của chúng

2 Thuyết minh qui trình:

- Xà phòng hóa bằng KOH, có bổ sung chất chống oxi hóa BHT, để loại chlorophyl và các chất béo khác, thu carotenid tổng

- Để tách carotenoid tinh khiết người ta thường sử dụng pp sắc ký cột, HPLC điều chế

-carotene Sắc ký cột lọc gel: Cột lọc gel Pharmacia Biotech chiều dài 40 cm,

đường kính 1,5 cm Pha tĩnh là hạt silicagel (Merck) có kích thước 0,063

x 0,2 mm Pha động là hệ dung môi rửa giải ether dầu hoả : acetone được pha theo tỷ lệ tương ứng 90:10 Nhiệt độ: 30 0 C Cân 20 g silicagel ngâm trong hệ dung môi rửa giải trong 24 giờ, sử dụng để nhồi cột.

- Mẫu đưa lên cột được chuẩn bị như sau: cân 2 gr mẫu cao thực vật, hoà tan với 10 ml ether dầu hoả : acetone (95/5, v/v), để lắng, sau 1 giờ lọc bỏ cặn thu phần dịch phía trên khoảng 8 ml Tốc độ dòng chạy của bơm nhu động là 20 ml/giờ, thu mỗi phân đoạn là 2 ml cho đến khi các chất trên cột được đẩy ra hết Các phân đoạn được đo mật độ quang phổ với các bước sóng hấp phụ cực đại tương ứng với từng chất Các phân đoạn có cùng độ hấp phụ quang học giống nhau, giống với chất chuẩn được gộp lại thu được dịch chứa carotenoid tinh sạch Dung dịch được đem bốc hơi cách thủy để thu carotenoid ở dạng tinh khiết, khô, có màu đặc trưng.

PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT VÀ PHÂN

TÍCH

-carotene Sắc ký lỏng hiệu năng cao:

Pha động: acetonitrine:methanol:chloroform = 55:23:22 (v/v/v) Tốc độ dòng 0,85 ml/phút, thời gian chạy 20 phút, pH 2-carotene và các 8, nhiệt

độ 30 0 C Pha tĩnh: cột silical gep C18, trên máy HPLC-carotene và các 10Av, Shimazu.

 PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT VÀ

PHÂN TÍCH

 ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC

PHẨM CHỨC NĂNG

- Ngoài nguồn carotenoid từ những thực phẩm, hoa quả; các nhà khoa học, dược sĩ còn khuyên dùng các sản phẩm bổ sung (Thực phẩm chức năng, ) trong một số trường hợp bị thiếu hụt.

- Từ khả năng chống oxy hóa của lutein cũng như β-carotene và các carotene, lycopene cho nên hiện nay các nhà nghiên cứu đã tạo nên một số sản phẩm thực phẩm chức năng với mục đích đưa ra một sản phẩm

có tác dụng bổ sung dinh dưỡng cho mắt, bảo vệ mắt đặc biệt là khỏi tác hại của tia UV ánh sáng mặt trời, tăng cường thị lực, đặc biệt là tăng cường hoạt động của điểm vàng Đây là một hướng đi đang thu hút rất nhiều quan tâm của các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới, đặc biệt là ở Việt Nam, một đất nước đang phát triển với nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, dồi dào.

- Lutein đã được công nhận là một hoạt chất có khả năng bảo vệ

mắt, tăng cường thị lực [Dược điển Hoa Kỳ (United States Pharmacopoeia)].

- Việt Nam: Kết hợp thành phần của cao cánh hoa cúc vạn thọ

và cao thịt mướp đắng, cao lá gấc thành sản phẩm TPCN Ocpola

- Viên nang cứng, có màu xanh lá cây đậm, bột viên nang màu vàng xám, đóng trong lọ nhựa, 60 viên/lọ SĐK: 559/2011/YT-carotene và các CNTC được sản xuất bởi Công ty cổ phần Dược – Trang thiết

bị Y tế Hòa Bình

 ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC

PHẨM CHỨC NĂNG

 ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC

PHẨM CHỨC NĂNG

- Đây là một sản phẩm

của Công ty cổ phần

dược phẩm Kingphar

Việt Nam, được sản

xuất tại Công ty cổ

phẩn Dược – Vật tư y

tế Hải Dương

 ỨNG DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT THỰC

PHẨM CHỨC NĂNG

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN!