NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÓ TRONG HẠT XƯƠNG RỒNG OPUNTINA.SSP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÓ TRONG HẠT XƯƠNG RỒNG OPUNTINA.SSP Họ tên sinh viên : NGÔ YẾN LOAN Ngành : CÔNG NGHỆ HĨA HỌC Niên khóa : 2007 – 2011 Tháng 08 năm 2011 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin tỏ lòng biết ơn ba mẹ sinh ra, nuôi nấng dạy dỗ thành người Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt thầy Bộ mơn Cơng Nghệ Hóa Học hết lòng giảng dạy, truyền đạt kiến thức để em hồn thành khóa học Xin gửi đến thầy Tống Thanh Danh cô Nguyễn Thị Lý lời biết ơn sâu sắc nhất, thầy hết lòng bảo cho em nhiều kiến thức để em hoàn thành luận văn nhiều kiến thức sống Cảm ơn anh chị bạn phòng thí nghiệm hữu giúp đỡ em nhiều trình làm luận văn Cảm ơn thầy cô bạn môn Kỹ thuật hữu nhiêt tình hỗ trợ, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn người bạn lớp DH07HH Cảm ơn bạn chia sẻ vui buồn, khó khăn bốn năm qua thời gian thực luận văn Xin gửi đến tất lời chúc sức khoẻ thành công trong sống! Ngơ Yến Loan i TĨM TẮT LUẬN VĂN Lần Việt Nam, hạt loài xương rồng Opuntia sp khảo sát thành phần hóa học Kết cho thấy hạt xương rồng Opuntia sp trồng tỉnh Ninh Thuận có hàm lượng dầu béo tổng cộng 4.5% Trong đó, linoleic acid acid béo không no chiếm hàm lượng vượt trội lên đến 44.71% Khảo sát bã hạt xương rồng Opuntia sp sau loại dầu béo nhận thấy có nhiều hợp chất hóa học khác Rất khó phân lập nhận danh hợp chất ii ABSTRACT The seeds of Opuntia sp were firstly chemically investigated in Vietnam The result showed that the Opuntia sp seed cultivated in Ninh Thuan province contained 7.5% of fatty oil in which linoleic acid was the most predominant unsaturated fatty acid with 65.71% After excluding the fatty oils, waste of Opuntia sp was investigated that there were different compounds to create them.It was difficult to isolate and identify these compounds iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii ABSTRACT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x LỜI MỞ ĐẦU xi PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1 TÌM HIỂU VỀ HỌ XƯƠNG RỒNG 1.2 TÌM HIỂU VỀ CHI OPUNTIA 1.2.1 Giới thiệu- Đặc điểm thực vật 1.2.2 Phân bố 1.2.3 Công dụng xương rồng Opuntia 1.2.4 Loài Opuntia cochenillifera 1.3 DẦU BÉO HẠT XƯƠNG RỒNG 1.3.1 Giá trị dầu hạt 1.3.2 Phương pháp tách dầu béo iv 1.3.3 Thành phần hóa học chủ yếu dầu béo hạt xương rồng 1.3.4 Một số hợp chất chủ yếu dầu béo 10 1.4 MỘT SỐ CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU 14 1.4.1 Nghiên cứu nước 14 1.4.2 Nghiên cứu nước 15 PHẦN 2: THỰC NGHIỆM 2.1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 20 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.3 THIẾT BỊ- HÓA CHẤT 22 2.4 THỰC NGHIỆM 22 2.4.1 Nguyên liệu 22 2.4.2 Sơ hóa thực vật 23 2.4.3 Trích dầu béo 29 2.4.4 Khảo sát thành phần hạt xương rồng 30 PHẦN 3: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN 3.1 SƠ BỘ HÓA THỰC VẬT 37 3.1.1 Kết sơ hóa thực vật 37 3.1.2 Nhận xét 38 3.2 DẦU TRÍCH 38 3.2.1 Hàm lượng dầu béo 38 v 3.2.2 Thành phần Acid béo dầu trích 38 3.3 Kết quả-bàn luận cao AcET-Chloroform 41 3.3.1 Qui trình 1……………………………… 41 3.3.2 Qui trình 2…………………………………………………………….44 PHẦN 4: KẾT LUẬN 4.1 KẾT LUẬN 47 4.3 ỨNG DỤNG 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC PHỤ LỤC: KẾT QUẢ GC-MS MẪU DẦU TRÍCH DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học dầu béo Bảng 1.2 Thành phần acid béo dầu hạt dầu thịt xương rồng Opuntia ficus-indica L 15 Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng khác dầu xương rồng Opuntia ficus-indica L 16 Bảng 1.4 Thành phần acid béo hai loài O ficus indica O stricta 17 Bảng 3.1 Bảng kết sơ hóa thực vật 37 Bảng 3.2 Thành phần acid béo dầu tận trích 38 Bảng 3.3 Bảng so sánh thành phần dầu trích dầu xương rồng khác giới 40 Bảng 3.4 Kết sắc ký qui trình 42 Bảng 3.5 Kết sắc ký qui trình 44 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Lá, hoa xương rồng Opuntia Hình 1.2 Vòng phát triển cành dạng Hình 1.3 Cây, trái hạt xương rồng Opuntia cochenillifera Hình 1.4 Hạt xương rồng chai dầu thành phẩm Hình 1.5 Công thức cấu tạo acid linoleic Hình 1.6 Cơng thức cấu tạo tocopherol 11 Hình 1.7 Cơng thức cấu tạo sterol 13 Hình 1.8 Cơng thức cấu tạo số sterol thường gặp 13 Hình 3.1 Dầu ép hạt xương rồng 39 Hình 3.2 Sắc ký lớp mỏng qui trình 41 Hình 3.3 Sắc ký lớp mỏng qui trình 2……………………………………………45 viii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Quy trình nghiên cứu 21 Sơ đồ 2.2 Quy trình sơ hóa thực vật 28 Sơ đồ 2.3 Quy trình tận trích dầu với hexane 30 Sơ đồ 2.4 Quy trình khảo sát thành phần hạt xương rồng 31 Sơ đồ 2.5 Quy trình khảo sát thành phần hạt xương rồng 34 ix TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH Loại dung dịch chiết Thuốc thử Dietyl ether Etanol Kết Hợp chất tự nhiên Acid 1% - KOH 10% Màu đỏ Antraglucosid + Nhỏ giấy Có vết ố Acid béo lọc vàng - Mg/HCl đđ Màu đỏ Flavonoid + H SO đđ Màu xanh Carotenoid Dragendoff Kết tủa đỏ Alkaloid + + + gạch + - Lắc mạnh Bọt mạnh Saponin + + FeCl Màu lục Tanin đen + + Na CO Sủi bọt Acid hữu Etanol 90o Kết tủa Acid Uronic Anhydric vòng tím Saponin triterpen vòng xanh Saponin Steroid acetic - H SO đđ lục  Nhận xét LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 37 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH Bảng kết sơ hóa thực vật bước đầu nhận thấy có mặt hợp chất tự nhiên Acid béo, Carotenoid, Alkaloid, Saponin, Tanin, Acid hữu cơ, Sapoinin trierpen 3.2 Dầu trích 3.2.1 Hàm lượng dầu béo Khối lượng bột bã Thể tích hexane Khối lượng dầu (g) (ml) (g) 100 150 0.45 Hàm lượng dầu (%) 4.5 3.1.2 Thành phần acid béo dầu trích Bảng 3.2 Thành phần acid béo dầu trích Thành phần acid Kí hiệu Dầu trích Myristic C14:0 0.57 Palmitic C16:0 15.69 Palmitoleic C16:1 0.69 Margaric C17:0 0.22 Heptadecenoic C17:1 1.51 Stearic C18:0 4.82 Oleic C18:1 21.97 Linoleic C18:2 44.20 α – Linoleic C18:3 0.59 Nonadecenoic C19:1 3.55 Arachidic C20:0 0.87 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 38 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH Behenic C22:0 1.4 Lignoceric C24:0 2.29 Cerotic C26:0 4.81  Nhận xét Hình 3.1 Dầu trích từ hạt xương rồng - Dầu tận trích có màu vàng nâu, đậm màu không cần tinh chế nhiều - Kết phân tích dầu trích cho thấy thành phần dầu tương đối giống với thành phần dầu trích năm trước - Phương pháp chiết Soxhlet nhiều thời gian giúp chiết triệt để lượng dầu hạt - Từ kết phân tích thành phần aicd béo dầu trích cho thấy hàm lượng acid Linoleic chiếm đa số (44%).Đây loại acid béo tốt cho thể ,có thể sử dụng làm dược liệu giúp làm giảm chất sinh ung thư Ngồi dùng để điều trị bệnh tiểu đường, chứng xơ hóa nang chứng viêm da… - Tiếp theo acid Oleic (22%), acid Oleic có tác dụng ngăn ngừa bệnh tim mạch, làm giảm Cholesterol có hại, chống đột quị làm giảm huyết áp LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 39 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH - Ngồi thành phần dầu béo hạt xương rồng có chứa Palmitic acid (16 %), acid béo khuyến cáo làm tăng nguy bệnh tim mạch tính kháng Insulin Nhưng khơng đáng lo ngại thành phần dầu béo hạt xương rồng có acid Linoleic chiếm 40% Bảng 3.3 Bảng so sánh thành phần dầu trích dầu xương rồng khác giới [7],[18],[19] Dầu Dầu Dầu Dầu Tunisia Germany - - - - C14:0 0.57 - - - Palmitic C16:0 15.69 9.32 20.1 19.78 Palmitoleic C16:1 0.69 1.42 1.8 - Margaric C17:0 0.22 - - - Heptadecenoic C17:1 1.51 - - - Stearic C18:0 4.82 3.11 2.72 9.01 Oleic C18:1 21.97 16.8 18.3 - Linoleic C18:2 44.20 70.3 53.5 2.65 Linolenic - - - - 66.56 α – Linoleic C18:3 0.59 - - - Nonadecenoic C19:1 3.55 - - - Thành phần Kí acid hiệu Lauric C12:0 Myristic trích (%) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Trung Quốc 40 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH Arachidic C20:0 0.87 - - - Behenic C22:0 1.4 - - - Lignoceric C24:0 2.29 - - - Cerotic C26:0 4.81 - - -  Nhận xét - Thành phần dầu trích tốt với hàm lượng linoleic cao (44%), 26% so với dầu Tunisia, (9%) so với dầu Germany lại cao dầu Trung Quốc đến 42% - Ngồi ra, dầu trích thấy có xuất acid α-linoleic Đây loại acid thường bổ sung vào chế độ ăn để giảm nguy mắc bệnh tim mạch, giúp kiểm soát lượng cholesterol, giảm lượng cholesterol xấu triglyceride máu Acid có tính chất chống oxi hóa, chống xơ vữa động mạch, cao huyết áp, đột quỵ[9], [11],[14] 3.3 KẾT QUẢ BIỆN LUẬN CAO CHLOROFORM 3.3.1 Qui trình  Sắc ký cột: -Mẫu: Cao Chloroform -Chất hấp phụ: silicagel -Hệ dung môi sử dụng:  Ethyl acetat – Methanol Bảng 3.4 Kết sắc ký qui trình Phân đoạn Hệ dung mơi LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ghi 41 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH 100% AcET Ethyl acetat 100% Vệt kéo dài, nhạt AcET: MeOH = 99:1 Nhiều vết AcET: MeOH = 98:2 Nhiều vết AcET: MeOH = 95:5 Nhiều vết AcET: MeOH = 90:10 Nhiều vết AcET: MeOH = 80:20 Nhiều vết AcET: MeOH = 70:30 Nhiều vết AcET:MeOH 99:1 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC AcET:MeOH 98:2 AcET:MeOH 95:5 42 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH AcET:MeOH 90:10 AcET:MeOH 80:20 AcET:MeOH 70:30 Hình 3.2 Sắc ký lớp mỏng qui trình  Nhận xét -Kiểm tra sơ phân đoạn TLC cho thấy phân đoạn xuất nhiều vệt kéo dài, R f gần Có vùng rõ khác biệt màu sắc không phân tách rõ ràng -Bước đầu nhận thấy hạt xương rồng có chứa nhiều hợp chất khác nồng độ thấp nên khó phân lập chất riêng biệt LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 43 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH 3.3.2 Qui trình  Sắc ký cột: -Mẫu: Cao Chloroform -Chất hấp phụ: silicagel -Hệ dung môi sử dụng:  Hexan: Ethyl acetat Bảng 3.5 Kết sắc ký qui trình Phân đoạn Hệ dung môi Ghi Hexan 100% Nhiều vết Hex:AcET = 95:5 Hex:AcET = 90:10 Hex:AcET = 80:20 Vệt màu xanh nâu Hex:AcET = 70:30 Nhiều vết LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Vệt tròn màu vàng nhạt Nhiều vết, có phân tách màu 44 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH Hex:AcET 95:5 Hex:AcET 90:10 Hex:AcET 80:20 Hình 3.3 Sắc ký lớp mỏng qui trình  Nhận xét -Trong qui trình 2, sau kiềm hóa dịch xương rồng để loại bỏ phần lớn dầu béo ta thấy vệt rõ ràng nhiều vệt mờ nên khó phân lập LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 45 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH PHẦN 4: KẾT LUẬN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 46 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH 4.1 KẾT LUẬN Thực tế chưa có cơng trình nghiên cứu rõ ràng tồn hạt xương rồng Tại Việt Nam loài xương rồng mọc hoang dại tỉnh miền Nam Trung Bộ chưa quan tâm nhiều Đây đề tài nghiên cứu thực hạt xương rồng thu hái Ninh Thuận, cho số kết khả quan cho thấy hạt xương rồng có giá trị thực phẩm mỹ phẩm dược phẩm  Q trình sơ hóa thực vật bước đầu nhận thấy hạt xương rồng chứa nhiều hợp chất thiên nhiên, có vài hợp chất có giá trị mặt dược liệu  Tiến hành trích bột xương rồng với hexane, phân tích thành phần dầu trích  Phân lập cao trích hexane, chloroform, EtOAc, bã hạt xương rồng sau ép Kết phân lập hợp chất thiên nhiên có hạt xương rồng cho thấy hạt xương rồng có chứa nhiều hợp chất khác Những chất có hàm lượng thấp khơng xác định rõ ràng thành phần có hạt xương rồng 4.2 ỨNG DỤNG  Thành phần dầu tốt nên ứng dụng thực phẩm hay dược phẩm với điều kiện hiệu suất dầu cải thiện  Từ việc khảo sát hạt xương rồng Opuntia sp làm tiền đề cho việc khảo sát loài hay chi xương rồng khác  Thành phần chủ yếu có giá trị hạt xương rồng dầu béo LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 47 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH TÀI LIỆU THAM KHẢO Jean Magloire Feugang , P.K., Daming Zou , Florian Conrad Stintzing and Changping Zou Nutritional and medicinal use of Cactus pear (Opuntia spp.) cladodes and fruits 2006 11 Những thuốc vị thuốc miền Nam ed Đ.T Lợi 2001, NXB Y học Hà Nội J.A Reyes-Agüeroa, C.A.C.I., E-mail The Corresponding Author, J.R Aguirre R.a and A Valiente-Banuetb, E-mail The Corresponding Author, Reproductive biology of Opuntia: A review Journal of Arid Environments Volume 64(4): p 549-585 Monia Ennouri, H.F., Evelyne Bourret,Najiba Zeghal , Hamadi Attia Evaluation of some biological parameters of Opuntia ficus indica.Influence of a seed oil supplemented diet on rats 2005 97: p 1382-1386 Wei Liu, Y.-J.F., Yuan-Gang Zu, Mei-Hong Tong, Nan Wu, Xiao-Lei Liu, Su Zhang, Supercritical carbon dioxide extraction of seed oil next term from Opuntia dillenii Haw and its antioxidant activity 2002 114(1): p 334-339 F Salvo, E.M.G., S Lo Curto, M.M Tripodo, Chemical characterization of Opuntia ficus-indica seed oil 1982 581 Mammary Cancer Prevention by Conjugated Dienoic Derivative of Linoleic Acid Cancer 1991 51: p 6118-6124 Horrobin, D.F., Fatty acid metabolism in health and disease: the role of Δ-6-desaturase American Journal of Clinical Nutrition 57: p 732737 Effect of linoleic intake on growth of infant with cystic fibrosis The American journal of clinical nutrition, 1996 63: p 746-752 10 Monatsschr, D., Plant oils: Topical application and anti-inflammatory effects (croton oil test) 1993 179: p 173 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 48 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH 11 Letawe, L.C., Boone M, Pierard, Digital image analysis of the effect of topically applied linoleic acid on acne microcomedones 1998 23(2): p 56-58 12 Darmstadt, G.L.D.G., Mao-Qiang M, Chi E, Saha SK, Ziboh VA, Black RE, Santosham M, Elias PM, Impact of topical oils on the skin barrier: possible implications for neonatal health in developing countries 2002 91(5): p 546-554 13 Richard E Ostlund, J., Susan B Racette and William F Stenson, Inhibition of cholesterol absorption by phytosterol-replete wheat germ compared with phytosterol-depleted wheat germ 2003 77: p 1385-1389 14 Mohamed Fawzy Ramadan, J.r.-T.M., Oil cactus pear (Opuntia ficusindica L.) 2003 82: p 339-345 15 Monia Ennouri, B.E., Mondolot Laurence, Attia Hamadi, Fatty acid composition and rheological behaviour of prickly pearnext term seed previous termoilsnext term Food Chemistry, 2005 Vol 93(3): p 431437 16 DJ Abraham, A.M., FC Wireko, J Whitney, RP Thomas and EP Orringer Vanillin, a potential agent for the treatment of sickle cell anemia 1991 77(6): p 1334-1341 17 Addanki P Kumar, G.E.G., Rita Ghosh, Rajendran V Rajnarayanan, William L Alworth, and Thomas J Slaga, 4-Hydroxy-3- Methoxybenzoic Acid Methyl Ester: A Curcumin Derivative Targets Akt/NFκB Cell Survival Signaling Pathway: Potential for Prostate Cancer Management 2003 5(3): p 255-266 18 Abdulwahab M Asamarai, P.B.A., Richard J Epley, and Thomas P Krick, Wild Rice Hull Antioxidants 1996 44(1): p 126–130 19 Hong Zhenga, Z.-W.C., Lin Wang, Si-Ying Wang, Yu-Qian Yan, Ke Wua, Qin-Zhi Xua, Shi-Meng Zhanga and Ping-Kun Zhoua, Radioprotection of 4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehyde (VND3207) in culture cells is associated with minimizing DNA damage and activating Akt 33(1): p 52-59 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 49 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH 20 Nguyễn Kim Phi Phụng, Phổ NMR sử dụng phân tích hữu cơ, NXB Đại học Quốc Gia TPHCM (2005) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 50 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH PHỤ LỤC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC 51 ... năm qua thời gian thực luận văn Xin gửi đến tất lời chúc sức khoẻ thành công trong sống! Ngơ Yến Loan i TĨM TẮT LUẬN VĂN Lần Việt Nam, hạt loài xương rồng Opuntia sp khảo sát thành phần hóa học