Dự án sáng tạo KHKT dung dịch chống muỗi

Cây sả chanh được xem là loại cây đa dụng, có thể làm gia vị trong ẩm thực, sản xuất tinh dầu làm nước hoa và pha với bồ kết làm nước gộiđầu,.... được chiết suất từ hai thành phần chính

CUỘC THI KHOA HỌC KĨ THUẬT CẤP TỈNH DÀNH CHO

HỌC SINH TRUNG HỌC NĂM HỌC 2015- 2016

ĐƠN VỊ DỰ THI: TRƯỜNG THPT CHUYÊN

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

ĐỀ TÀI

DUNG DỊCH CHỐNG MUỖI SINH HỌC

Lĩnh vực: 3 - Tên lĩnh vực : Hóa sinh tổng hợp

- NHÓM THỰC HIỆN:

1 Trần Công Minh Nhóm trưởng

2 Đào Quang Trường Thành viên

- NGƯỜI HƯỚNG DẪN:

Th.S Nguyễn Thị Hải Yến Giáo viên

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đề tài, chúng em nhận được nhiều sự giúp đỡ tậntình của các thầy cô giáo, các cô chú cán bộ, các bạn học sinh Chúng em trân trọngcảm ơn Sở giáo dục và đào tạo tỉnh , trường THPT Chuyên đã tạo điều kiện thuận lợinhất cả về vật chất và tinh thần để nhóm tham gia cuộc thi Khoa học Kĩ thuật nămhọc 2015-2016

Chúng em xin chân thành cảm ơn cô NguyễnThị Hải Yến, cô Đỗ Thị Hương,thầy Đoàn Văn Hùng đã luôn đồng hành cùng chúng em trong quá trình thực hiện đềtài

Chúng em cũng chân thành cảm ơn Viện nhiệt đới Việt-Nga, Viện sốt sét kísinh trùng Trung ương, trường đại học Dược Hà Nội đã giúp đỡ, trao đổi và góp ý đểchúng em phát triển và hoàn thành đề tài

Chúng em cũng gửi lời cảm ơn đến các cô chú đã sử dụng sản phẩm của nhóm

và khẳng định tính an toàn của sản phẩm

Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn độngviên và cổ vũ chúng em trong suốt thời gian qua

Nhóm tác giả Trần Công Minh Đào Quang Trường

TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN

Xu hướng sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên, vừa hiệu quả,

an toàn lại không gây độc hại đã trở nên ngày càng cần thiết trong cuộc sống hiệnnay

Rau má là một loại cây dại được trồng khá phổ phiến ở nhiều vùng miền ởnước ta và có nhiều công dụng trong đời sống Trong cuộc sống, rau má được xem làmột loại cây tốt vì nó có thể ăn, làm đồ uống giải nhiệt, có thể đắp thuốc chữa bệnh,

Cũng quen thuộc không kém là cây sả chanh, được trồng trong mỗi gia đìnhngười Việt Nam chúng ta Cây sả chanh được xem là loại cây đa dụng, có thể làm gia

vị trong ẩm thực, sản xuất tinh dầu làm nước hoa và pha với bồ kết làm nước gộiđầu,

Có thể thấy, những lợi ích mà hai cây trồng này mang lại là rất hữu ích đối vớiđời sống của chúng ta Sinh ra và lớn lên ở quê hương BG, đã được lớn lên gần gũivới hai loại cây này, từ ngày bé được mẹ gội đầu bằng nước bồ kết-sả và sau này lớn

là được mẹ làm nước ép rau má mùa hè để uống, em đã thấy được những tác dụngthật tốt ở các loại cây trồng trên

Theo phân tích và nghiên cứu của khoa học, trong rau má có nhóm chấtsaponin có nhiều công dụng trong đời sống Ngoài ra, ở cây sả, theo kinh nghiệm dângian của cha ông ta thì trồng sả trước nhà có thể đuổi muỗi tốt Sau này lớn lên, khi

đã học sinh THPT, em bắt đầu có niềm hứng thú với những nghiên cứu khoa học có ýnghĩa thiết thực trong đời sống Chính vì thế, chúng em đã tìm hiểu về đặc điểm xuađuổi và chống muỗi của các loại cây trồng thiên nhiên và thật tình cờ hai loại cây sả

và rau má đã cho em sự bất ngờ

Theo nghiên cứu, trong thành phần của rau má, hoạt chất asiaticoside ở lá rau

má là nhiều nhất Ngoài ra, ở sả hàm lượng tinh dầu cũng chiếm khá cao, khoảng

30-40%

Tinh dầu sả kết hợp dịch chiết rau má tạo dung dịch có khả năng xua đuổi qua

đó ngăn ngừa muỗi hiệu quả dựa trên mùi hương từ tinh dầu sả và tác dụng khángkhuẩn, gây khó chịu cho muỗi ở saponin từ rau má

Vì thế, tận dụng kiến thức đã học, kết hợp nhiều hình thức tìm tòi học hỏi vànghiên cứu, chúng em quyết định theo đuổi đề tài “dung dịch chống muỗi sinh học”

được chiết suất từ hai thành phần chính là rau má và sả.Em tin rằng thành công của đềtài sẽ giúp ích cho cuộc sống của chúng ta, khi mà ngày nay muỗi đang là sinh vậttrung gian truyền nhiễm gây bệnh nguy hiểm cho người cũng như hạn chế sự độc hạikhi chúng ta sử dụng thuốc hóa học.

GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

I GIỚI THIỆU

I 1 Lý do chọn dự án/đề tài.

Với trình độ phát triển ngày càng mạnh mẽ của khoa học công nghệ hiện nay, đãcho ra đời rất nhiều sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên và có nhiều công dụng hữu íchtrong đời sống.Từ lâu nay, rau má vẫn được coi là một trong những loại cây hữu ích và

có nhiều công dụng trong đời sống như làm đồ uống, trị bệnh trĩ,…Tuy nhiên, có mộtcông dụng khá thú vị mà chúng ta ít để ý, đó là rau má có thể xua đuổi muỗi-loài sinh vật

có hại trong đời sống Để đáp ứng nhu cầu cho người tiêu dùng, có thể dùng sản phẩmchiết suất từ cây rau má ở mọi lúc, mọi nơi, chúng em đã kết hợp dịch chiết rau má vàtinh dầu sả theo một tỉ lệ nhất định tạo nên chế phẩm đuổi muỗi có tính đặc hiệu cao, sửdụng được lâu dài.Nhóm em đã tiến hành thử nghiệm nghiên cứu “Chế phẩm sinh họcđuổi muỗi chiết suất từ cây rau má-sả”

I.2.Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của dự án.

Chế phẩm “đuổi muỗi chiết suất từ rau má-sả” được chiết suất từ nguồn nguyênliệu tự nhiên (cây sả và cây rau má), dễ kiếm, có hiệu quả trong việc xua đuổi muỗi tạigia đình và các địa điểm có nhiều loài muỗi độc sinh sống, có thể gây nguy hiểm chongười với các bệnh như sốt rét, sốt xuất huyết,…Ngoài ra nó còn rất thân thiện với môitrường và an toàn với người sử dụng

I.3.Điểm mới của đề tài

Chế phẩm được làm từ tinh dầu sả và dịch chiết rau má là các nguyên liệu rẻ tiền,

dễ kiếm nên giá thành rẻ nhưng tính hiệu quả không kém gì các thuốc diệt muỗi trên thịtrường hiện nay(giá thành cao, độc hại, có trường hợp gây ngộ độc cho người sử dụng)nhưng không gây độc hại cho người dùng

Chế phẩm dùng được trong một thời gian tương đối lâu( không bị biến chất) cóthể thay thế vai trò của các thuốc diệt muỗi hóa học.Chúng ta có thể mang nó đi xa và dễdàng bảo quản mà không phải lo lắng.Ngoài ra nguồn nguyên liệu để tạo ra chế phẩmcũng rất đa dạng(sả có rất nhiều loại, rau má cũng vậy) cùng với đó là điều kiện để chúng

em thực hiện đề tài cũng rất thuận lợi do Bắc Giang quê em là một tỉnh thuộc miền Bắctrồng rất nhiều rau má và sả

II TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1.1Tìm hiểu về cây rau má

Rau má là loài rau dại mọc tương đối phổ biến ở các vùng đất nhiệt

đới đặc biệt là ở Châu Á Nó được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như:

Tích tuyết thảo (Trung Quốc), Phanok (Lào), Trachiek-kranh (Miên), và Gotukola

(SriLanka), Pegagan (Indonesia), Takip-kohol (Philippine), hay Bua-bok

(Thái Lan), Gotu kola (Ấn Độ) Tên khoa học là Centella asiatica(L.) Urb

(Hydrocotyle asiatica L Trisanthus cochinensis Lour) thuộc họ Hoa tán

Apiaceae (Umbelliferae) và có nhiều tác dụng tốt đối với con người

2.1.2.Đặc điểm thực vật

Rau má còn có tên là Tích tuyết thảo Loại thực vật nầy mọc lan trên mặt đất có lá trông giống như những đồng tiền tròn được xếp nối tiếp nhau nên còn gọi là Liên tiền

thảo Rau má có tên khoa học là Centella asiatica (L.) thuộc họ Hoa tán Umbelliferae, là

một thứ rau dại ăn được thường mọc ở những nơi ẩm ướt như thung lủng, bờ mươngthuộc những vùng nhiệt đới như Việt nam, Lào, Cambuchia, Indonesia, Malasia,Srilanka, Ấn độ, Pakistan, Madagascar Cây rau má có thân nhẳn , mọc lan trên mặt đất,

có rể ở các mấu Lá có cuống dài mọc ra từ gốc hoặc từ các mấu Lá hơi tròn, có mépkhía tai bèo Phiến lá có gân dạng lưới hình chân vịt Hoa mọc ở kẻ lá Cánh hoa màu đỏhoặc tía

2.1.3.Nguồn gốc và phân bố

- Rau má là một loài rau dại ăn được thường mọc ở những nơi ẩm ướt như thung lủng,

bờ mương thuộc những vùng nhiệt đới như Việt nam, Lào, Campuchia, Indonesia,Malaysia, Srilanka, Ấn độ, Pakistan, Madagascar…

- Ở Việt Nam có nhiều loài rau má mọc hoang dại bên dưới các tán lá của vườn cây hoặctheo bờ ruộng Vài giống được thuần hóa để trồng ở những vùng rau chuyên canh thuộctỉnh Tiền Giang và TP Hồ Chí Minh Ngoài ra giống rau má Tây Phi cũng được nhập nội

2.1.5.Công dụng của cây rau má

-Rau má không chỉ là một loại rau thông dụng, có thể ăn hàng ngày mà còn là một vịthuốc chữa được nhiều chứng bệnh như: mụn nhọt, hạ sốt, làm đẹp, tăng cường sức khỏe,giải độc, táo bón, tim mạch…

-Ngoài ra, rau má cũng là một loại dược thảo có tính bổ dưỡng rất cao, có nhiều sinh tố,khoáng chất, những chất chống oxy hoá, có thể dùng để dưỡng âm, cải thiện trí nhớ, làmchậm sự lão hoá, cải thiện vi tuần hoàn và chữa nhiều chứng bệnh về da Cách dùng rấtđơn giản, có thể ăn rau sống hoặc nấu canh, luộc hay giã nhuyễn vắt lấy nước uống

2.1.6.Hoạt tính sinh học của cây rau má

-Rau má là loại cây chứa nhiều thành phần có nhiều tác dụng sinh học tốt Rau má có cáchoạt tính sinh học như sát trùng, giải nhiệt, Theo dân gian, rau má có thể giã làm thuốcchữa bệnh khá tốt

- Cụm hoa to dài tới 60cm, có 4-9 đốt ; gồm nhiều bông nhỏ, không cuống, mỗi bông nhỏ mang hai hoa, màu tím hoặc nâu hồng

- Hoa lưỡng tính, không cuống, nhị 3, vòi nhụy 2, hoa đực có cuống dài 4-5mm Quả gần hình cầu hay hình trụ rất dài

- Cuộn hoa là chùy thuôn dài, thưa chia mảnh, có đốt và có lông Bông chét không cuống, lưỡng tính hình dài hay hình mũi mác dài, không có đốt, mày chia làm hai răng, hoa ở trên có mày hoa chia thùy, có mũi nhọn, không có phún Bông chét có cuốn màu tím

2.2.3 Nguồn gốc và phân bố

- Loại sả này phân bố ở Ấn Độ , Malaysia, đã được đưa vào trồng trọt từ rất lâu đời ở các nước vùng Đông Nam Á, nhiều nước khác ở châu Mỹ, châu Phi cũng

đã trồng và phát triển rộng ra khắp các vùng nhiệt đới

- Ở Việt Nam, sả chanh được trồng trên khắp cả nước trên các vùng đồn điền trang trại, vườn nhà gia đình, mỗi nhà một vài khóm để sử dụng hàng ngày

2.2.4.Thành phần hóa học của cây sả

2.2.5.Công dụng của cây sả

Sả là loại gia vị vừa tạo mùi thơm, vừa kích thích tiêu hóa, chống nôn, sát trùng,khử hôi miệng, tiêu đờm, giảm đau, thông kinh lạc, chữa cảm cúm, trúng hàn, chữa chotrẻ em chứng động kinh.Có thể dùng pha nước uống cho mát, chóng tiêu hóa thức ăn,thông tiểu tiện, chữa cảm cúm Tinh dầu sả có khả năng hỗ trợ tiêu hóa Chữa ăn chậm

tiêu, đầy bụng, buồn nôn, nôn mửa hay kích thích trung tiện Sả giải độc rượu rấtnhanh.Ngoài ra còn được dùng làm hương liệu trong nước hoa.

2.2.6.Hoạt tính sinh học của cây sả

-Cây sả có những hoạt tính sinh học tốt, nổi bật hơn cả đó là khả năng kháng khuẩn và sáttrùng rất tốt

2.3.1.Tìm hiểu sự thông dụng của cồn y tế (ethanol) và một số ứng dụng

Cồn y tế hay còn gọi là cồn ethanol, sản xuất và phân phối với quy mô công nghiệp rộng rãi

- Công thức: C2H6O hoặc C2H5OH

- Nồng độ: 96 độ, 99,5 độ

- Tên gọi khác : Ethanol, Rượu etylic, Cồn y tế

- Được sản xuất bởi: Lên men tinh bột (sắn, ngô) hoặc lên men rỉ đường

- Tính chất vật lý:

+ Mùi vị : Có mùi thơm của rượu và mùi cay

+ Màu sắc : Không màu, trong suốt

+ Tỷ trọng (so với nước) : 0,799 ÷ 0,8

+ Tan vô hạn trong nước

+ Rất dễ cháy, khi cháy có ngọn lửa màu xanh và không có khói

- Ứng dụng:

+ Dùng trong các lĩnh vực y tế: làm chất rửa vết thương, vệ sinh dụng cụ y tế + Có thể sử dụng làm dung môi hữu cơ hiệu quả

GIẢ THUYẾT KHOA HỌC VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

1 Mục tiêu nghiên cứu

- Sản xuất được sản phẩm thuốc đuổi muỗi có nguồn gốc từ thiên nhiên bằng nguyên liệuphổ biến, chi phí thấp nhưng hiệu quả cao trong xua đuổi muỗi

- Phân tích thành phần các tinh dầu citral và geraniol trong tinh dầu sả, cùng với đó làthành phần saponin và các hợp chất saponin trong rau má và sả, khẳng định hoạt tính xuađuổi côn trùng

- Phân tích tác dụng của sản phẩm qua các mốc thời gian 1,2,3 tháng và dung dịch mớisản xuất

- Phân tích tác dụng của sản phẩm ở các nồng độ khác nhau

- So sánh tác dụng phòng chống muỗi của sản phẩm với các sản phẩm thuốc diệt muỗihóa học khác bán trên thị trường

- Ứng dụng thử nghiệm dùng dung dịch để thử trên muỗi và người tại Viện sốt rét Kí sinhtrùng Trung ương để kiểm tra tính hiệu quả và an toàn, cũng như khách quan

- Dung dịch chống muỗi sinh học có tác dụng xua đuổi muỗi hiệu quả, giúp muỗi tránh

xa người sử dụng và giúp chúng ta hạn chế độc hại của thuốc diệt muỗi hóa học

2 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

- Do điều kiện kinh tế gia đình không cho phép, chúng em chỉ tìm kiếm và sử dụng cácnguồn nguyên liệu phổ biến, chi phí thấp và thực nghiệm theo một công thức đã đượcđịnh sẵn dựa trên kinh nghiệm dân gian và tìm tòi

- Phân tích hợp chất saponin trong rau má và thành phần tinh dầu geraniol cùng citronelaltrong sả để khẳng định hoạt tính xua đuổi muỗi

- Đề tài được bắt đầu nghiên cứu từ tháng 7-2015 và dù gặp rất nhiều khó khăn từ kinhphí đến thực nghiệm nhưng nhóm chúng em đã cố gắng vượt qua để hoàn thành đề tài

Từ những công việc đầu tiên như chiết suất tinh dầu sả và chiết thành phần saponin trongrau má đến khi pha trộn dung dịch và thử nghiệm trực tiếp sản phẩm tại Viện sốt rét kísinh trùng Trung ương để kiểm tra kết quả

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Tìm hiểu các tài liệu và thông tin có liên quan đến đề tài như:

mà không gây tác dụng phụ (gây độc hại cho con người)

2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

 Quy trình chưng cất tinh dầu sả

 Quy trình tách chiết dịch chiết rau má với thành phần asiaticoside

 Quy trình chế biến dung dịch

 Quy trình tự thử nghiệm với muỗi tự làm

 Quy trình thử nghiệm với muỗi được làm tại Viện sốt rét Kí sinh trùng

 Quy trình thử nghiệm và khẳng định tính an toàn với người

 Phương pháp thu thập và xử lí, ghi lại dữ liệu

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DUNG DUNG DỊCH CHỐNG MUỖI SINH

HỌC TRÊN LÂM SÀNG

I Quy trình sản xuất dung dịch chống muỗi sinh học

1.1.Thành phần và tỉ lệ kết hợp

a Cách làm tinh dầu sả thủ công:

- Chúng em chọn phần củ sả để làm vì theo kiến thức sinh học và đời sống thì chúng embiết củ sả là phần chứa nhiều tinh dầu nhất của cây sả

- Chúng em lấy một lượng sả nhất định nào đấy (không cụ thể vì chúng em làm rất nhiềuthí nghiệm khác nhau) sau đó rửa sạch, bỏ rễ và bẹ già, hư Giữ lại phần thân và gốc trắng rồi cạo sạch.

- Cắt cây sả thành nhiều khúc nhỏ độ dài khoảng 5-6cm, sau đó đập dập nhưng không nát.

- Chuẩn bị 1 hũ nhựa hoặc hũ thủy tinh cao, dung môi chúng em dùng là rượu thường và nước sạch.

- Đặt sả vào lọ khoảng nửa lọ, đổ hỗn hợp nước và rượu theo tỉ lệ 1:1 sao cho ngập hết sả Lắc nhẹ và đậy chặt hũ, cho sả ngập xuống dưới rượu và nước Sau đó đặt lọ ở nơi thoáng mát nhưng không có ánh sáng do tinh dầu sả dễ bị oxi hóa.

- Sau 3 ngày lấy hết sả trong lọ ra và xay nhuyễn rồi đổ lại vào lọ, đậy kín nắp lại, đặt nơi thoáng mát, không có ánh sáng.

- Sau 3 tuần, lấy toàn bộ nước và sả trong lọ ra lọc qua vải lấy nước, bỏ bã sả, chúng em thu được phần nước rồi cho vào lọ để so sánh với tinh dầu sả hiện có (chính là tinh dầu sả).Sau đó chúng em cho các lọ đựng tinh dầu để bảo quản phục vụ cho quá trình nghiên cứu tiếp theo.(lọ được làm sạch trước khi đựng tinh dầu vì vi khuẩn xâm nhập có thể làm hỏng sản phẩm).

Ảnh 1.1 Một số hình ảnh ghi lại

b Nghiên cứu về độ tuổi của sả đối với chất lượng tinh dầu thu được

- Lấy 200g sả ở các mốc độ tuổi khác nhau.Ta chia các mốc độ tuổi của sả là loại 1(4-6tháng), loại 2(6-8 tháng), loại 3(8-10 tháng), loại 4(10-12 tháng)

- Thí nghiệm 1:Lấy 200g sả loại 1, tiến hành theo thí nghiệm mẫu ở trên theo đúng điềukiện và thời gian cần thiết (4-9-2015).

- Thí nghiệm 2:Lấy 200g sả loại 2, tiến hành theo thí nghiệm mẫu ở trên theo đúng điềukiện và thời gian cần thiết (4-9-2015)

- Thí nghiệm 3:Lấy 200g sả loại 3, tiến hành theo thí nghiệm mẫu ở trên theo đúng điềukiện và thời gian cần thiết (4-9-2015)

- Thí nghiệm 4:Lấy 200g sả loại 4 tiến hành theo thí nghiệm mẫu ở trên theo đúng điềukiện và thời gian cần thiết (4-9-2015)

Sau đó thu lấy sản phẩm từ các thí nghiệm (30-9-2015) và đánh giá thì chúng em rút rađược.Sả có độ tuổi từ 10-12 tháng cho chất lượng tinh dầu tốt nhất(dựa trên màu sắc, mùihương, độ sánh).Tuy nhiên trên thực tế thì nếu không có đủ lượng sả 10-12 tháng cầnthiết, ta có thể dùng loại sả 3, dù chất lượng có thấp hơn một chút

c Nghiên cứu về dung môi để làm tinh dầu sả (rượu và giấm)

- Lấy 400g sả loại 3.Cho vào 2 bình mỗi bình 200g.Tiến hành thí nghiệm theo thí nghiệmmẫu ở trên.(1-10-2015)

- Bình 1 sử dụng rượu và nước

- Bình 2 sử dụng giấm và nước

+)Nhận thấy:Với mục đích của đề tài là tạo ra một chế phẩm ở dạng phun, xịt đuổi muỗinên việc sử dụng dung môi là giấm không hợp lí do nếu xịt vào các đồ dùng gia đình cóthể làm hỏng đồ dùng và tạo cảm giác chua.Vì thế ta dùng dung môi là rượu thích hợphơn

* Tiến hành thí nghiệm để thu được 2 lít tinh dầu sả của sả loại 3, 1 lít tinh dầu sả của sảloại 4.(2-10-2015)

-Tiến hành theo thí nghiệm mẫu ở trên với khối lượng sả là 500g một bình.1 lít rượuthường và 1 lít nước(tỉ lệ rượu:nước =1:1)