Nghiên cứu quy trình tách chiết hoạt chất sinh học INDOLE 3 CARBINOL từ một số loại rau họ cải ở việt nam

VIN I HC M H NI KHOA CễNG NGH SINH HC KHểA LUN TT NGHIP ti: NGHIấN CU QUY TRèNH TCH CHIT HOT CHT SINH HC INDOLE-3-CARBINOL T MT S LOI RAU H CI VIT NAM Giỏo viờn hng dn : TS Nguyn Tt Thng Sinh viờn thc hin : Phan Mnh Tin Lp :K18 - 11-04 H Ni 2015 LI CAM OAN Tụi xin cam oan ton b kt qu khúa lun l tụi trc tip thc hin Cỏc s liu v kt qu c cụng b khúa lun l hon ton trung thc, chớnh xỏc v cha c cụng b bt k cụng trỡnh no khỏc H Ni, ngy thỏng nm 2015 Sinh viờn Phan Mnh Tin Phan Mnh Tin K18 - 1104 i LI CM N Trc ht tụi xin t lũng bit n sõu sc ti TS Nguyn Tt Thng- Vin c in nụng nghip v Cụng ngh sau thu hoch, cựng cỏc Anh Ch, cỏn b Vin c in nụng nghip v Cụng ngh sau thu hoch l nhng ngi ó tn tỡnh hng dn, giỳp v to mi iu kin tt nht cho tụi sut quỏ trỡnh thc hin ti cng nh hon thnh lun ny Tụi xin cm n s quan tõm, giỳp ca cỏc thy cụ khoa Cụng ngh sinh hc, Vin i Hc M H Ni l nhng ngi thy ó õn cn ch bo cho tụi nhng bc i u tiờn trờn ng nghiờn cu khoa hc v giỳp tụi quỏ trỡnh thc hin ti Qua õy tụi xin gi li cm n chõn thnh nht ti gia ỡnh, bn bố, cỏc anh ch cựng lm vic Khoa Cụng ngh sinh hc, Vin i Hc M H Ni, ó luụn ng viờn, giỳp tụi sut thi gian qua H Ni, ngy thỏng nm 2015 Phan Mnh Tin Phan Mnh Tin K18 - 1104 ii MC LC LI CAM OAN i LI CM N ii MC LC iii DANH MC CC T VIT TT vi DANH MC BNG vii DANH MC HèNH NH viii PHN I: M U 1.1 t 1.2 Mc ớch 1.3 Yờu cu 1.4 i tng nghiờn cu 1.5 úng gúp mi ca ti PHN II: TNG QUAN TI LIU 2.1 Tỡnh hỡnh nghiờn cu v ng dng hot cht sinh hc Indole-3-carbinol trờn th gii 2.1.1 Cu trỳc húa hc v tớnh cht húa lý 2.1.2 Phõn b t nhiờn 2.1.3 Tớnh cht dc lý cú li cho sc khe ca Indole-3-carbinol 2.1.4 Cỏc sn phm Indole-3-carbinol thng mi v ng dng 2.1.5 Cỏc phng phỏp xỏc nh Indole-3-carbinol 2.1.6 Tỡnh hỡnh nghiờn cu cụng ngh tỏch chit, thu nhn hot cht sinh hc Indole-3-carbinol 2.2 Tỡnh hỡnh nghiờn cu v cụng ngh tỏch chit hp cht sinh hc Vit Nam11 2.3 Gii thiu mt s loi rau h ci Vit Nam 13 Phan Mnh Tin K18 - 1104 iii 2.3.1 Rau sỳp l xanh (Brassica oleraceae var italic Plenck) 14 2.3.2 Rau ci xanh (Brassica juncea) 15 2.3.3 Rau ci bp (Brassica oleracea var Capitaca) 15 PHN III: VT LIU,NI DUNG V PHNG PHP NGHIấN CU 17 3.1 Vt liu nghiờn cu 17 3.1.1 Vt liu nghiờn cu 17 3.1.3 Dng c 17 3.1.4 Húa cht 17 3.2 Thi gian v a im nghiờn cu 17 3.3 Ni dung nghiờn cu 18 3.4 Phng phỏp nghiờn cu 18 3.4.1 S quy trỡnh cụng ngh tỏch chit hot cht sinh hc Indole-3-carbinol18 3.5 Phng phỏp b trớ thớ nghim 20 3.5.1.Nghiờn cu la chn rau nguyờn liu 20 3.5.2.Nghiờn cu nh hng ca mt s yu t (loi dung mụi, t l dung mụi/nguyờn liu, s ln trớch ly) n hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol 20 3.5.3.Nghiờn cu nh hng ca cỏc yu t (pH mụi trng, nhit , thi gian, tc khuy trn) n hiu sut chuyn húa glucosinolate thnh Indole-3carbinol 21 3.6 Phng phỏp phõn tớch 22 3.6.1 Phng phỏp thu nhn dch cha glucosinolate t cỏc mu rau nguyờn liu khụ 22 3.6.2.Phng phỏp thu nhn dch cha glucosinolate t cỏc mu rau nguyờn liu ti 23 3.6.3 Phng phỏp thu nhn dch chit cha Indole-3-carbinol 23 3.6.4 Phng phỏp sc ký lp mng 24 Phan Mnh Tin K18 - 1104 iv 3.6.5 Xỏc nh hiu sut trớch ly 24 3.6.6 Xỏc nh hiu sut chuyn húa 24 3.6.7 Xỏc nh hm lng glucobrassicin 24 3.6.8 Phng phỏp x lý s liu 24 PHN IV: KT QU V THO LUN 25 4.1 Nghiờn cu la chn rau nguyờn liu thớch hp cho tỏch chit hot cht sinh hc vi hm lng cao 25 4.1.1 nh hng ca thi gian thu hoch rau mm ci ngt n hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol 25 4.1.2.nh hng ca thi gian thu hoch rau mm ci bp n hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol 26 4.1.3.nh hng ca thi gian thu hoch rau mm sỳp l n hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol 27 4.2 Nghiờn cu la chn phng phỏp tỏch chit 28 4.2.1 Nghiờn cu nh hng ca mt s yu t (loi dung mụi, t l dung mụi/nguyờn liu, s ln trớch li,) n hm lng Indole-3-carbinol to thnh v hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol 28 4.2.2 Nghiờn cu nh hng ca mt s yu t (pH mụi trng, nhit , thi gian, tc khuy trn,) n hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol 31 4.3 Xõy dng quy trỡnh tỏch chit, thu nhn Indole-3-carbinol quy mụ phũng thớ nghim 35 PHN V: KT LUN V KIN NGH 37 5.1 Kt lun 37 5.2 Kin ngh 37 TI LIU THAM KHO 38 PH LC Phan Mnh Tin K18 - 1104 v DANH MC CC T VIT TT Ký hiu v vit tt ANOVA CS CNSTH GBS GBR GLS GC GC/MS GC/MS HCCC I3C KHCN LLE TLC SPE Gii thớch Phõn tớch x lý s liu Cng s Cụng ngh sau thu hoch Glucobrassicin Glucoraphanin Glucosinolate Sc ký khớ Sc ký khớ ghộp ph Sc ký lng hiu nng cao Sc ký ngc dũng tc cao Indole-3-carbinol Khoa hc cụng ngh Trớch ly lng (Liquid - Liquid Extraction) Sc ký lp mng (Thin Layer Chromatography) Chit pha rn (Solid-Phase Extraction) Phan Mnh Tin K18 - 1104 vi DANH MC BNG Bng 2.1 Thnh phn húa hc 100 gam rau sỳp l 14 Bng 2.2 Thnh phn húa hc 100 gam rau ci bp 16 Bng 4.1 nh hng ca cỏc loi dung mụi n hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol 28 Bng 4.2 nh hng ca t l dung mụi/nguyờn liu hm lng I3C to thnh 30 Bng 4.3 nh hng ca s ln trớch ly n hiu sut trớch ly 30 Bng 4.4 nh hng ca pH mụi trng n hiu sut chuyn húa 31 glucosinolate thnh Indole-3-carbinol 31 Bng 4.5 nh hng ca nhit trớch ly n hiu sut chuyn húa 32 GLS thnh Indole-3-carbinol 32 Bng 4.6 nh hng ca thi gian trớch ly n hiu sut chuyn húa GLS 33 thnh Indole-3-carbinol 33 Bng 4.7 nh hng ca tc khuy trn n hm lng Indole-3-carbinol 34 to thnh 34 Phan Mnh Tin K18 - 1104 vii DANH MC HèNH NH Hỡnh 2.1 C ch hỡnh thnh Indole-3-carbinol Hỡnh 2.2 Rau sỳp l xanh 14 Hỡnh 2.3.Rau ci xanh 15 Hỡnh 4.1 nh hng ca thi gian thu hoch n hm lng glucosinolate rau mm ci ngt 25 Hỡnh 4.2 nh hng ca thi gian thu hoch n hm lng glucosinolate mm rau ci bp 26 Hỡnh 4.3 nh hng ca thi gian thu hoch n hm lng glucosinolate mm rau sỳp l 27 Hỡnh 4.4 Sc ký dch chit I3C t rau mm ci bp 29 Hỡnh 4.5 Sc ký dch chit I3C t ci bp trng thnh 29 Hỡnh 4.6 nh hng ca thi gian trớch ly n hiu sut chuyn húa GLS thnh I3C rau mm ci bp 33 Hỡnh 4.7 nh hng ca thi gian trớch ly n hiu sut chuyn húa GLS thnh I3C ci bp trng thnh 33 Phan Mnh Tin K18 - 1104 viii PHN I: M U 1.1 t Indole-3-carbinole (I3C) l mt sn phm thy phõn t glucobrassicin glucosinolate cú nhiu loi vt liu ngun gc thc vt bao gm cỏc thnh viờn ca h rau thp t (Cruciferae) v c bit l thnh viờn ca chi ci bp (Brassica), bt c no chỳng b nghin nỏt hoc nu chớn Mụi trng axit ca rut rt d dng bin i I3C thnh mt lot cỏc hp cht indolic a thm cú rt nhiu cỏc hiu ng sinh lý quan trng sau n nhng thc phm ny Cỏc hp cht ngn nga ung th c coi l quan trng nht vỡ tớnh cht cm ng enzyme v c ch gõy t bin, gõy ung th v c bit l tớnh chng li mt lot cỏc tỏc nhõn gõy ung th Ti thi im hin nay, cú v nh I3C cú tim nng ln nh l mt cht chng ung th d phũng t nhiờn chng li u ph bin nht nh, c bit l m ch n hin i ang ngy cng thiu cỏc cht hot cht sinh hc cú li cho sc khe cú ngun gc t thc vt Vic sn xut Indole-3-carbinol theo phng phỏp tng hp húa hc khụng nhng tn kộm v tn thi gian, m cũn i hi phi cú mt s cht cú c tớnh cao v sn phm phn ng cui cựng ũi hi k thut tinh ch phc Nhng khú khn ny ó hn ch vic sn xut v s dng Indole-3-carbinol tng hp húa hc cụng nghip thc phm v y dc Do ú hot cht sinh hc ny n ch yu c sn xut t ngun nguyờn liu l cỏc loi rau h ci Vit Nam cú tim nng sn xut to ngun nguyờn liu rau ci cỏc loi di cho sn xut hot cht Indole-3-carbinol, nhng chỳng ta cũn thiu nhng cụng ngh phự hp tỏch chit v thu nhn hot cht ny, vỡ vy vic nghiờn cu quy trỡnh cụng ngh tỏch chit hot cht sinh hc Indole-3-carbinol l mt ti cp thit v cú tớnh ng dng cao Xut phỏt t nờu trờn, chỳng tụi tin hnh thc hin ti: Nghiờn cu quy trỡnh tỏch chit hot cht sinh hc Indole-3-carbinol t mt s loi rau h ci Vit Nam Phan Mnh Tin K18 - 1104 Hỡnh 4.4 Sc ký dch chit I3C t rau Hỡnh 4.5 Sc ký dch chit I3C t ci mm ci bp bp trng thnh - Sc ký hỡnh 4.4 th hin dch chit bng c loi dung mụi u cho cỏc vt tỏch rừ rng m mu nht v tỏch c nhiu vt nht l ca dch chit bng ethyl acetace vi cỏc vt cú giỏ tr Rf tng ng l 0,7; 1,8; 2,8; 3,9; 4,2 Vt th hai t di lờn (cú Rf l 1,8 ) tng ng vi vt ca Indole-3-carbinol chun - Sc ký hỡnh 4.5 th hin dch chit bng ethanol v methanol khụng tỏch c thnh cỏc vt riờng nờn khụng xỏc nh rừ s vt trờn sc ký iu ny cú th dch chit cũn cha nhiu cht Cũn dch chit bng ethyl acetace v diclomethane cho thy cỏc vt ó c tỏch rừ rng nhng hi m Cỏc vt ca dch chit bng ethyl acetace m mu hn so vi cỏc vt ca dch chit bng diclomethane k c h trờn ming l ammoniac c, iu ny chng t dch chit bng ethyl acetace cha hn hp nhiu I3C hn Kt lun: ti la chn dung mụi chit xut Indole-3-carbinol l ethyl acetace 4.2.1.2 nh hng ca t l dung mụi/nguyờn liu n hiu sut trớch ly Indole-3carbinol Thớ nghim c tin hnh vi dung mụi l Ethyl acetace cỏc t l dung mụi/ nguyờn liu khỏc Kt qu c trỡnh by bng 4.2 Phan Mnh Tin K18 - 1104 29 Bng 4.2 nh hng ca t l dung mụi/nguyờn liu hm lng I3C to thnh T l Hm lng I3C (àg/g) dung mụi/nguyờn liu RM ci bp Ci bp TT 2:1 32,42 8,64 4: 41,85 11,74 6:1 50,05 14,82 8: 50,07 14,83 10: 50,08 14,83 Nhn xột: Kt qu nghiờn cu cho thy hm lng I3C thu c c hai mu rau mm ci bp v ci bp trng thnh u tng mnh cỏc t l dung mụi/nguyờn liu l 2/1; 4/1; 6/1 Khi tng lng dung mụi lờn t l 8/1; 10/1 thỡ hm lng I3C tng lờn khụng ỏng k, t 50,05 àg/g n 50,08 àg/g vi mu rau mm ci bp v t 14,82 àg/g n 14,83 àg/g vi mu ci bp trng thnh Kt lun: m bo v hiu qu kinh t, tit kim lng dung mụi quỏ trỡnh tỏch chit, ti la chn t l dung mụi/nguyờn liu l 6/1 tỏch chit I3C 4.2.1.3 nh hng ca s ln trớch ly n hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol Tin hnh thớ nghim vi dung mụi l Ethyl acetace, t l dung mụi/ nguyờn liu l 6/1 Kt qu c trỡnh by bng 4.3 Bng 4.3 nh hng ca s ln trớch ly n hiu sut trớch ly Hm lng GSL tng s Hm lng I3C Hiu sut trớch ly (àg/g) (àg/g) (%) S ln trớch ly Mm ci Ci bp TT bp Mm ci Ci bp TT bp Mm ci Ci bp TT bp Ln 120,06 89,56 64,64 22,08 53,83 24,65 Ln 122,13 90,62 66,70 23,10 54,98 25,50 Ln 122,15 90,65 66,72 23,12 54,62 25,50 Phan Mnh Tin K18 - 1104 30 Nhn xột: Kt qu nghiờn cu cho thy hm lng glucosinolate tng s tng dn theo s ln trớch ly nhng hm lng I3C thu c li cú xu hng chng li sau ln trớch ly th iu ny cho thy s ln trớch li tng s to iu kin thun li cho cỏc cu t khỏc hũa tan vo dung mụi, dch chit s ln thờm nhiu cht dn n hiu sut trớch li gim Hiu sut trớch li ca c hai mu rau mm ci bp v ci bp trng thnh u t giỏ tr cao nht ln trớch ly th (54,98% v 25,5%), ú hm lng I3C thu c tng ng l 66,70 àg/g v 23,10 àg/g Mt khỏc, s ln trớch ly c thc hin 02 ln s lm gim lng dung mụi cn s dng v hiu qu kinh t s cao hn Kt lun: ti la chn s ln trớch ly I3C thớch hp l 02 ln 4.2.2 Nghiờn cu nh hng ca mt s yu t (pH mụi trng, nhit , thi gian, tc khuy trn,) n hiu sut trớch ly Indole-3-carbinol 4.2.2.1 nh hng ca pH mụi trng Tin hnh thớ nghim vi dung mụi l Ethyl acetace, t l dung mụi/ nguyờn liu l 6/1, nhit l 40oC cỏc di pH khỏc Kt qu c trỡnh by bng 4.4 Bng 4.4 nh hng ca pH mụi trng n hiu sut chuyn húa glucosinolate thnh Indole-3-carbinol Rau mm ci bp pH mụi trng Hm lng GLS (àmol/g) Ci bp trng thnh 5,0 12,87 Hm lng I3C (àg/g) 2,18 Hm lng GLS (àmol/g) 1,05 Hm lng I3C (àg/g) 0,18 5,5 20,45 6,54 4,04 6,0 32,20 19,96 6,5 41,57 7,0 Hiu sut chuyn húa (%) Rau mm Ci bp ci bp trng thnh 17 17 1,33 32 33 9,13 5,38 62 59 32,42 10,92 8,19 78,0 75,0 42,06 32,51 11,27 8,50 77,3 75,4 7,5 12,49 0,99 3,23 0,26 8,0 8,0 8,0 5,03 - 1,61 - - - Phan Mnh Tin K18 - 1104 31 Nhn xột: Qua kt qu nghiờn cu cho thy pH khong 6,5 hm lng glucosinolate suy gim gn nh hon ton sau 8h trớch li, sn phm ch yu l Indole-3-carbinol vi hm lng t 32,42àg/g i vi rau mm ci bp v 8,19àg/g i vi ci bp trng thnh Ti mc pH mụi trng ny, hiu sut chuyn húa cng t giỏ tr cao nht t 75 - 78% Kt qu nghiờn cu ny cng phự hp vi kt qu nghiờn cu ca Mc Gregor et al, (1983) v Jan Jezek et al, (1999) cho bit khong pH thớch hp nht cho quỏ trỡnh tỏch chit I3C l 6,4 - 6,8 Kt lun: ti la chn pH mụi trng thớch hp cho quỏ trỡnh tỏch chit Indole-3-carbinol l pH 6,5 4.2.2.2 nh hng ca nhit trớch ly Tin hnh thớ nghim vi dung mụi l Ethyl acetace, t l dung mụi/ nguyờn liu l 6/1, pH l 6,5 cỏc nhit khỏc Kt qu c trỡnh by bng 4.5 Bng 4.5 nh hng ca nhit trớch ly n hiu sut chuyn húa GLS thnh Indole-3-carbinol Rau mm ci bp Nhit (0C) 20 41,20 Hm lng I3C (àg/g) 31,58 30 41,24 40 Ci bp trng thnh Hiu sut chuyn húa (%) 11,28 Hm lng I3C (àg/g) 8,35 32,99 10,65 8,30 80,0 78,0 41,27 33,14 10,52 8,32 80,3 79,1 50 41,29 32,74 10,52 8,32 79,3 79,1 60 41,32 32,55 10,52 8,15 78,7 77,5 70 41,35 21,67 10,52 5,65 52,4 53,7 Hm lng GLS (àg/g) Hm lng GLS (àg/g) Rau mm ci bp Ci bp trng thnh 76,6 74,0 Nhn xột: Kt qu nghiờn cu qua bng 4.5 cho thy lng GLS suy gim gn nh hon ton sau gi trớch ly m khụng ph thuc quỏ nhiu vo s thay i nhit Nhng hm lng I3C v hiu sut chuyn húa li gim mnh rừ rt khong nhit 60 - 70oC iu ny cú th gii thớch nhit tng thỡ chuyn ng ca cỏc phõn t tng, dung mụi thm thu nhanh vo bờn t bo ca mng lm tng ỏp sut ni bo, n mt thi im nht nh thnh t bo b v v gii phúng Phan Mnh Tin K18 - 1104 32 cỏc cht mụi trng ngoi dn n hiu sut thu hi cht chit tng, dch chit s ln nhiu cht Do vy, nhit tng khụng nhng to iu kin thun li cho cỏc cu t khỏc hũa tan ln vo dch chit m cũn gia tng chi phớ sn sut Kt lun: ti chn nhit trớch ly Indole-3-carbinol l 40oC 4.2.2.3 nh hng ca thi gian trớch ly Tin hnh thớ nghim vi dung mụi l Ethyl acetace, t l dung mụi/ nguyờn liu l 6/1, pH l 6,5 vi thi gian trớch ly khỏc Kt qu thu c bng 4.6 Bng 4.6 nh hng ca thi gian trớch ly n hiu sut chuyn húa GLS thnh Indole-3-carbinol Thi gian (Gi) Rau mm ci bp Hm lng GLS Ci bp trng thnh Hm Hm Hm lng I3C lng GLS lng I3C (àg/g) (àg/g) (àg/g) 21,30 8,38 4,71 Hiu sut chuyn húa (%) Ci bp Rau mm trng ci bp thnh 71,5 56,5 (àg/g) 29,78 44,52 35,44 14,34 10,76 79,6 75,0 45,02 36,41 15,11 11,33 80,0 75,0 10 - 30,16 - - - 11 - 21,10 - - - Hỡnh 4.6 nh hng ca thi gian trớch ly n hiu sut chuyn húa GLS thnh I3C rau mm ci bp Phan Mnh Tin K18 - 1104 Hỡnh 4.7 nh hng ca thi gian trớch ly n hiu sut chuyn húa GLS thnh I3C ci bp trng thnh 33 Nhn xột: Kt qu nghiờn cu cho thy hm lng GLS ca c hai mu rau mm ci bp v ci bp trng thnh suy gim gn nh hon ton sau gi trớch li Hm lng I3C to thnh tng dn khong - gi u trớch li, sau ú li gim mnh t gi th 10 tr i iu ny cú th mt phn I3C b chuyn húa thnh dng hp cht khỏc nờn b gim hm lng Hiu sut chuyn húa I3C ca c hai mu t giỏ tr cao nht (75 - 80%) gi th trớch ly Tuy nhiờn, giỏ tr ny tng lờn khụng ỏng k so vi gi trớch li Mt khỏc, kộo di thi gian chit s to iu kin thun li cho cỏc cu t khỏc hũa tan vo dch chit lm tng t l cht Kt qu nghiờn cu ny gn tng ng so vi kt qu nghiờn cu ca Malcolm Elliott v CS (1970) ó cụng b thi gian ti u cho quỏ trỡnh chuyn húa GLS thnh I3C l 10h iu ny cho thy quỏ trỡnh x lý nguyờn liu, súng siờu õm ó lm tng tc phỏ v t bo v mụ thc vt cng nh tc truyn khi, ú thi gian GLS chuyn húa thnh I3C c rỳt ngn i Kt lun: ti chn thi gian trớch ly I3C l gi 4.2.2.3 nh hng ca tc khuy trn Tin hnh thớ nghim vi dung mụi l Ethyl acetace, t l dung mụi/ nguyờn liu l 6/1, pH l 6,5 cỏc tc khuy trn khỏc Kt qu thu c bng 4.7 Bng 4.7 nh hng ca tc khuy trn n hm lng Indole-3-carbinol to thnh Tc khuy Hm lng I3C (àg/g) (vũng/phỳt) RM ci bp Ci bp TT 50 42,87 11.64 100 49,85 14,82 150 49,85 14,82 200 49,85 14,82 Khụng khuy 30,26 8,38 Nhn xột: Kt qu nghiờn cu th hin qua bng 4.7 cho thy hm lng I3C to thnh tt c cỏc mu cú khuy trn u cao hn so vi mu khụng khuy Giỏ tr I3C t cao nht c hai mu rau mm ci bp v ci bp trng thnh tc Phan Mnh Tin K18 - 1104 34 khuy 100 vũng/phỳt (tng ng 49,85 v 14,82 àg/g) Sau ú tng tc khuy lờn 150, 200 vũng/ phỳt thỡ hm lng I3C cng khụng tng lờn Kt lun: ti chn tc khuy trn quỏ trỡnh trớch ly I3C l 100 vũng/phỳt 4.3 Xõy dng quy trỡnh tỏch chit, thu nhn Indole-3-carbinol quy mụ phũng thớ nghim Quy trỡnh tỏch chit, thu nhn Indole-3-carbinol quy mụ phũng thớ nghim Nguyờn liu (x lớ) B sung n.hexan Lc tỏch cht Loi b lp trờn khụ t nhiờn B sung ethyl acetat v m phosphate Chit lc I3C (9h, 40oC) B sung NaCl v Na2SO3 Li tõm Cụ quay chõn khụng Lm sch Sn phmIndol3-carbinol Bo qun Phan Mnh Tin K18 - 1104 35 Thuyt minh quy trỡnh - Nguyờn liu sau x lý c loi cht bng cỏch b sung n.hexan d v lc 24h - Loi b phn cht ni lp trờn sau lc - khụ t nhiờn ri b sung dung mụi vi t l dung mụi ethyl acetat vi t l dung mụi/nguyờn liu l 6/1 cựng vi dung ch ờm phosphat phosphate hn hp 0,1M ti pH l 6,5 - Chit lc dch chit cha I3C 9h ti nhit l 40oC v kt hp khuy trn vi tc 100 vũng/phỳt - Dch sau chit lc c lc qua hn hp mui NaCl v Na2SO3 ri em ly tõm vi tc 10.1000 vũng/phỳt - Dch thu c sau ly tõm em lc bng thit b lc chõn khụng Dch c cụ c v nng 40% hot cht sinh hc bng mỏy cụ chõn khụng -Hot cht Indole-3-carbinol cha tinh khit u tiờn c tỏch bng ct sc ký trờn giỏ th alumina support Tip n l tỏch pha ngc bng octadecyl (C18) giỏ th silica vi pha ng l dung mụi ethylacetate thu nhn c Indole-3carbinol - Bo qun: Bo qun sn phm cỏc loi bao bỡ cú kh nng chng hỳt m t ni khụ mỏt, trỏnh ỏnh sỏng Phan Mnh Tin K18 - 1104 36 PHN V: KT LUN V KIN NGH 5.1 Kt lun Trờn c s nghiờn cu thu c tụi a mt s kt lun sau: 1) ó la chn c ngun nguyờn liu thớch hp cho tỏch chit hot cht Indole-3-carbinol l rau mm ci bp - Hm lng Indole-3-carbinol t cao nht ngy th sau gieo - Hm lng Indole-3-carbinol t 57,61àmol sinigrin/g cht khụ 2) ó la chn c mt s iu kin trớch ly thớch hp cho quỏ trỡnh tỏch chit hot cht sinh hc Indole-3-carbinol nh sau: - Dung mụi tỏch chit thớch hp l etyl axetat - T l dung mụi/nguyờn liu: 6/1 - S ln trớch ly: ln - pH mụi trng: 6,5 - Thi gian trớch ly: 9h - Nhit trớch ly: 40oC - Tc khuy trn: 100 vũng/phỳt - Cng siờu õm phự hp cụng sut 320W, tn s súng siờu õm 20 KHz, nhit 40oC v thi gian l 40 phỳt 3) ó a c quy trỡnh tỏch chit hot cht sinh hc Indole-3-carbinol quy mụ phũng thớ nghim 5.2 Kin ngh Qua quỏ trỡnh nghiờn cu tụi xin a mt s kin ngh sau: 1) Vic nghiờn cu k hn v hm lng cht Indole-3-carbinol rau mm ci bp, ci bawop trng thnh l cn thit ỏnh giỏ rừ hn nh hng ca thi gian ny mm n hm lng ca hot cht ng thi t ú tỡm c ch s v thi gian nhm a thi im thu hoch tt nht cho cỏc ging rau mm trờn 2) T nhng li ớch m rau ci mang li nh dinh dng cao, thi gian thu hoch ngn, d gieo trng vỡ th nờn khuyn khớch, nhõn rng mụ hỡnh sn xut vi ngi dõn 3) M rng thờm nghiờn cu v cỏc ging cõy h ci khỏc ỏnh giỏ c hm lng hot cht sinh hc cú nguyờn liu Phan Mnh Tin K18 - 1104 37 TI LIU THAM KHO Hong Kim Anh, Húa hc thc phm Nh xut bn Khoa hc - K thut (2007) V Th Thu Hin (2012).Nghiờn cu mt s cht khỏng oxy húa rau mm h ci Lun thc s Trng i hc Nụng nghip H Ni Lờ Th Khỏnh, 2008 Giỏo trỡnh cõy rau Nguyn ỡnh Lc, Nghiờn cu thit k, ch to thit b siờu õm cụng sut 1,5KW v ng dng lm sch, chit sut cỏc hp cht t nhiờn t c h gng Vin C in nụng nghip v Cụng ngh sau thu hoch, bỏo cỏo tng kt ti cp B (2006) Nguyn c Tin, Nguyn Tt Thng, Nghiờn cu cụng ngh sn xut mt s sn phm thc phm chc nng Vin C in nụng nghip v Cụng ngh sau thu hoch, Bỏo cỏo kt qu ti cp B (2006) Maria C Bell, Peg Crowley-NowickH.Leon Bradlow, Daniel W Sepkovic, Delf Schmidt-Grimminger, Patti Howell, E.J Mayeaux, Angela Tucker, Elba A Turbat-Herrera, J.Michael Mathis, 2000 Placebo-Controlled Trial of Indole-3-Carbinol in the Treatment of CIN Gynecologic Oncology, 78, 123129 Barrie Cassileth and K Simon Yeung, Indole-3-Carbinol (Indole-3Methanol) Toshihiro Kojima, Takuji Tanaka, and Hideki Mori, 1994 Chemoprevention of spontaneous endometrial cancer in female Donryu Rats by dietary Indole3-carbinol Cancer Res, 54, 1446 Jon J Michnovicz and H Leon Bradlow, 1990 Induction of Estradiol Metabolism by Dietary Indole-3-carbinol in Humans JNCI J Natl Cancer Inst, 82 (11), 947-949 10 Dustin A Leibelt, Olaf R Hedstrom, Kay A Fischer, Clifford B Pereira and David E Williams, 2003 Evaluation of chronic dietary exposure to Indole3-Carbinol and absorption-enhanced 3,3-Diindolylmethane in SpragueDawley Rats Toxicol Sci., 74 (1), 10-21 11 Jon J Michnovicz and H Leon Bradlow, 1990 Induction of Estradiol Metabolism by Dietary Indole-3-carbinol in Humans JNCI J Natl Cancer Inst, 82 (11), 947-949 12 Yan Xiao-jie, Qi Mei, Telusma Gloria, Yancopoulos Sophia, Madaio Michael, Satoh Minoru, Reeves Westley H.; Teichberg, Saul et al., 2009 Indole-3-carbinol improves survival in lupus-prone mice by inducing tandem Phan Mnh Tin K18 - 1104 38 B- and T-cell differentiation blockades Clinical Immunology 131, 481-94 doi:10.1016/j.clim.2009.01.013 PMID 19278904 13 Michnovicz J J., Bradlow H L., 1990 Induction of Estradiol Metabolism by Dietary Indole-3-carbinol in Humans JNCI Journal of the National Cancer Institute 82, 947 doi:10.1093/jnci/82.11.947 14 Slominski BA and Campbell LD, 1987 Gas chromato-graphic determination of indole glucosinolates -A re-examination J Sci Food Agr, 40, 131-143 15 Tolonen M, Taipale M, Viander B, Pihlava JM, Korhonen H, and Ryhọnen EL, 2002 Plant-derived biomolecules in fermented cabbage J Agr Food Chem, 50, 6798-6803 16 Anderton MJ, Jukes R, Lamb JH, Manson MM, Gescher A, Steward WP, and Williams ML, 2003 Liquid chromato-graphic assay for the simultaneous determination of Indole-3-carbinol and its acid condensation products in plasma J Chromatogr B, 787, 281-291 17 Calatayud JM, De Ascenỗóo JG, and Albert G JR, 2006 FIA-fluorimetric determination of the pesticide 3-indolyl acetic acid J Fluoresc 16, 61-67 18 Lee S.Y., Sang Mi Chu, Si Myung Lee, Hyo Jin Kim, Hyun Suk Cho, Chang Yeon Yu, and Jae Kwang Kim, 2010 Determination of Indole-3-carbinol and Indole-3-acetonitrile in Brassica Vegetables Using High-performance Liquid Chromatography with Fluorescence Detection Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry, 53, 249-252 19 Gúmez A.M, Carrasco A., Caủabate B., Segura A., Fernỏndez A., (2005) Electrophoretic identification and quantitation of compounds in the polyphenolic fraction of extra-virgin olive oil Electrophoresis, 26, 35383551 20 Du Q, Zhang L., Cui H., Wang K., Xiu L., Sheng L., 2003 Isolation of glucosinolates from broccoli seeds by use of high-speed countercurrent chromatography Acta Chromatographica, 20, 489-496 21 Zhou J., Hu J., Qiu A, 2005 Separation and purification of the main glucosinolate from rapeseeds Se Pu., 23: 411-414 22 Renuka Devi J., and Berla Thangam E., 2010 Extraction and Separation of Glucosinolates from Brassica Oleraceae var Rubra Advan Biol Res., (6), 309-313 23 Doig et al., 1999 Helicobacter pylori physiology Microbiol Mol Biol Rev, 63: 669 - 707 Phan Mnh Tin K18 - 1104 39 24 Feeling Great with Cruciferous Vegetables, The worlds healthiest food, 2013 25 http://www.health-alternatives.com/vegetables-nutrition-chart.html 26 http://www://thucphamchucnang.org.vn/nghien%cuu%20Sulforaphane.html Trn Hu Th, Lờ Doón Diờn, Bnh Nh Cng, Phm Th Mai,V Th Nh, Phựng Th Hng, 2009 Nghiờn cu thm dũ hot cht Glucosinolate nhúm Sulforaphane v Indol-3-carbinol mt s loi sỳp l xanh (Brassica sp., H ci-Brassicaceae) Vit Nam 27 http://www://thucphamchucnang.org.vn/nghien%20thuoc.html Trn Hu Th, Lờ Doón Diờn, Phm Th Mai, V Th Nh, 2007 Thc phm chc nng: Hp cht lu hunh chit xut t cỏc loi rau ci h ch thp cú ớch cho ngi nghin thuc 28 http://www.tin247.com/tim_thay_hoat_chat_phong_cong_ung_thu_trong_ca i_hoa_xanh-4-62124.html M Hng, 2008 Tỡm thy hot cht phũng chng ung th ci hoa xanh Phan Mnh Tin K18 - 1104 40 PH LC Hỡnh nh rau mm ci ngt sau gieo ngy Hỡnh nh rau mm ci bp sau gieo ngy Hỡnh nh rau mm sỳp l sau gieo ngy Hỡnh nh rau nguyờn liu khụ Sc kớ Indole-3-carbinol Hỡnh nh mỏy siờu õm Sonic vibra cell Hỡnh nh h thng tỏch chit v thu nhn Indole-3-carbinol bng súng siờu õm mụi trng chõn khụng [...]... đích Nghiên cứu quy trình công nghệ tách chiết hoạt chất sinh học Indole- 3- carbinol từ một số loại rau họ cải ở Việt Nam 1 .3 Yêu cầu - Xác định ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình tách chiết hoạt chất sinh học Indole- 3- carbinol - Xây dựng được quy trình tách chiết và thu nhận hoạt chất sinh học Indole- 3carbinol quy mô phòng thí nghiệm 1.4 Đối tượng nghiên cứu -Đối tượng nghiên cứu: Hoạt chất sinh. .. cứu ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch thích hợp của rau nguyên liệu đến hàm lượng hoạt chất Indole- 3- carbinol - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tới quy trình tách chiết hoạt chất Indole3 -carbinol 3. 4 Phương pháp nghiên cứu 3. 4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ tách chiết hoạt chất sinh học Indole- 3- carbinol Nguyên liệu Lựa chọn (1) Xử lý sơ bộ (2) Nghiền nhỏ (3) Tách chiết hoạt chất sinh học (4) Thu... tính chất hóa lý I3C, Tên gọi 3- Indolylcarbinol, Hydroxymethyl Indole, 1H -Indole- 3- methanol, I3C, Indole 3 3-Hydroxymethyl Carbinol, Indole, 3- (hydroxymethyl), 3 3- (hydroxyméthyl), 3 (hydroxymethyl) Indole, 3 Indolylcarbinol, 3- Indolylmethanol, 3 Indolylmethanol, Indol -3- Carbinol, Indole, Indole 3 Carbinol, Indole- 3- methanol, Indole- 3- méthanol - Cấu trúc - Số đăng ký CAS:700-06-1 - Công thức hóa học: ... bằng sóng siêu âm cho tách chiết các hoạt chất sinh học từ rau họ cải Một số nghiên cứu mới chỉ sử dụng công nghệ truyền thống (tách chiết bằng Soxhlet có sử dụng dung môi) cho tách chiết hoạt chất sinh học của mầm rau họ cải chỉ ứng dụng ở trong các phòng thí nghiệm TS Nguyễn Đình Lục và cộng sự (2010), Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch trong quá trình Nghiên cứu thiết kế, chế tạo... gian nghiên cứu :Nghiên cứu từ tháng 10/2014 đến tháng 05/2015 - Địa điểm nghiên cứu: Được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu và kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch Phan Mạnh Tiến – K18 - 1104 17 3. 3 Nội dung nghiên cứu - Xác định hàm lượng hoạt chất Indole- 3- carbinol và lựa chọn rau nguyên liệu thích hợp cho tách chiết hoạt chất sinh học - Nghiên cứu. .. cứu: Hoạt chất sinh học Indole- 3- carbinol tách chiết từ một số loại rau họ cải của Việt Nam: súp lơ xanh, cải xanh, cải bắp - Địa điểm nghiên cứu: Tại Trung tâm nghiên cứu và kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm - Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch 1.5 Đóng góp mới của đề tài - Về lý luận: Đề tài cung cấp cơ sở, số liệu khoa học về đặc tính, hàm lượng, kỹ thuật tách chiết, thu hồi với... sinh học: Sau khi tách chiết, thu được dịch có chứa hoạt chất sinh Indole- 3- carbinol Dịch tách chiết chứa hoạt chất sinh học được ly tâm loại bỏ một số tạp chất ở 10.000 vòng/phút, lọc lấy phần dịch – (5) - Làm sạch dịch tách chiết: Dịch sau khi tách chiết, dùng than hoạt tính (kết hợp với nhựa hấp phụ trao đổi ion) ở nồng độ thích hợp để làm sạch, loại bỏ màu trong thời gian 30 phút ở nhiệt độ50oC),... vật Chọn rau còn tươi, không bị dập nát, thối hỏng - (1) - Xử lý sơ bộ nguyên liệu: Rau nguyên liệu được làm sạch các tạp chất (xử lý bằng cơ lý kết hợp rửa siêu âm) – (2) - Nghiền nguyên liệu: Sau khi làm sạch, rau được nghiền nhỏ (kích thước rau nguyên liệu sau nghiền 2-5mm) – (3) - Tách chiết hoạt chất sinh học: Quá trình tách chiết hoạt chất sinh học Indole- 3- carbinol bằng hệ thống thiết bị tách chiết. .. cao hoạt chất Indole- 3- carbinol trong rau họ cải ở Việt Nam - Về thực tiễn: Góp phần tạo ra được sản phẩm có tính hàng hóa, có khả năng chuyển giao công nghệ và áp dụng kết quả vào sản xuất Tạo ra giá trị mới cho ngành rau Việt Nam Phan Mạnh Tiến – K18 - 1104 2 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng hoạt chất sinh học Indole- 3- carbinol trên thế giới 2.1.1 Cấu trúc hóa học. .. cộng sự (2009), Viện Nghiên cứu Thực phẩm chức năng (Hội Khoa học và công nghệ thực phẩm Việt Nam) , khi Nghiên cứu thăm dò hoạt chất Glucosinolate nhóm Indole- 3- carbinol trong một số loài súp lơ xanh (Brassica sp., Họ cải - Brassicaceae) ở Việt Nam bước đầu cho kết quả: đã tìm thấy trong những loại cải này chứa hoạt chất quý giá có nhiều tác dụng đối với sức khỏe con người Hai hoạt chất quan trọng chứa