Nghiên cứu trích ly tinh dầu một số loại vỏ bưởi ở miền nam việt nam và thử hoạt tính kháng khuẩn, bước đầu ứng dụng để sản xuất kem trị mụn từ tinh dầu bưởi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nghiên cứu trích ly tinh dầu số loại vỏ bưởi miền Nam Việt Nam thử hoạt tính kháng khuẩn, bước đầu ứng dụng để sản xuất kem trị mụn từ tinh dầu bưởi Ngành: Công nghệ sinh học Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Giảng viên hướng dẫn : T.S Nguyễn Ngọc Hồng Th.S Nguyễn Thị Thu Hương Sinh viên thực MSSV: 1151110307 : Phạm Quang Thắng Lớp: 11DSH04 TP Hồ Chí Minh, 2015 LỜI CẢM ƠN Trong q trình học tập nghiên cứu để hồn thành tốt đề tài này, cố gắng phấn đấu khơng ngừng thân, em nhận nhiều giúp đỡ, hỗ trợ thầy cô bạn bè,…Em xin chân thành cảm ơn Đặc biệt cô Nguyễn Ngọc Hồng Cô Nguyễn Thị Thu Hương tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu, bổ ích suốt thời gian thực đề tài Cùng với quý thầy mơn cơng nghệ sinh học, cán phòng thí nghiệm ban lãnh đạo trường Đại học Cơng Nghệ nhiệt tình giúp đỡ em thời gian qua Cùng với tất bạn lớp 11dsh04 ngành cơng sinh học đóng góp ý kiến bổ ích thời gian học tập thực đề tài Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ người tạo điều kiện để em có thành Vì thời gian thực đề tài có hạn, q trình thực đề tài gặp nhiều khó khăn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em xin chân thành đón nhận ý kiến đóng góp thầy bạn Tp.HCM, ngày tháng năm Phạm Quang Thắng LỜI CAM ĐOAN -  Em xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực dựa sở nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Các số liệu, kết thí nghiệm báo cáo khoá luận trung thực Sinh Viên Thực Hiện Phạm Quang Thắng MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan Bưởi 1.1.1 Vị trí phân loại 1.1.2 Nguồn gốc 1.1.3 Đặc điểm thực vật 1.1.4 Thành phần hóa học 1.1.5 Một số giống bưởi Việt Nam 1.2 Tổng quan tinh dầu 12 1.2.1 Khái niệm tinh dầu 12 1.2.2 Các thành phần hóa học tinh dầu 12 1.2.3 Ảnh hưởng nhân tố khác đến thành phần tính chất tinh dầu bưởi 13 1.2.4 Ứng dụng tinh dầu bưởi ngành công nghiệp 14 1.2.5 Các phương pháp trích ly tinh dầu 15 1.3 Tổng quan chủng vi khuẩn thử nghiệm 20 1.3.1 Staphyllococcus aureus 20 1.3.2 Pseudomonas aeruginosa 23 1.3.3 Escherichia coli ( E.coli ) 24 1.4 Bệnh lý mụn trứng cá 25 1.4.1 Định nghĩa 25 1.4.2 Sinh bệnh học mụn trứng cá 26 1.4.3 Các yếu tố liên quan đến sinh bệnh học mụn trứng cá 27 1.4.4 Điều trị 28 1.5 Giới thiệu kem bôi trị mụn 29 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Địa điểm 31 2.2 Thời gian nghiên cứu 31 2.3 Vật liệu 31 i 2.3.1 Nguyên liệu 31 i 2.3.2 Dụng cụ, thiết bị 31 2.3.3 Hóa chất 32 2.4 Phương pháp nghiên cứu 33 2.4.1 Tiến hành trích ly tinh dầu khảo sát yếu tố ảnh hưởng 33 2.4.2 Phương pháp đánh giá hoạt lực kháng khuẩn 38 2.5 Phối chế kem bôi trị mụn 41 2.6 Các thí nghiệm khảo sát 44 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45 3.1 Kết khảo sát thời gian chưng cất tinh dầu loại bưởi 45 3.2 Thử hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu loại bưởi 46 3.2.1 Hoạt tính kháng Pseudomonas aeruginosa loại bưởi 46 3.2.2 Hoạt tính kháng Staphylococcus aureus loại tinh dầu bưởi49 3.2.3 Hoạt tính kháng E.coli tinh dầu loại bưởi 51 3.3 Kết thử nghiệm kem trị mụn 54 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 4.1 Kết luận 62 4.2 Kiến nghị 66 PHỤ LỤC………………………………………………………………………….1 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các thông số sử dụng để khảo sát thời gian chưng cất 43 Bảng 3.1 Kết khảo sát thời gian chưng cất tinh dầu loại bưởi .44 Bảng 3.2 Kết kháng Pseudomonas aeruginosa tinh dầu loại bưởi 46 Bảng 3.3 Kết kháng Staphylococcus aureus loại tinh dầu bưởi 48 Bảng 3.4 Kết kháng E.coli tinh dầu loại bưởi 50 Bảng 3.5 Kết tìm tỉ lệ kem trị mụn thích hợp 53 Bảng 3.6 Kết xét nghiệm viện Pasteur 54 Bảng 3.7 So sánh thời gian hết mụn việc thoa kem không thoa kem .55 Bảng 3.8 So sánh thời gian hết mụn việc thoa kem thoa kem khơng có tinh dầu .58 Bảng 4.1 Hàm lượng tinh dầu thu thời gian chưng cất 55 phút 61 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình ảnh trái bưởi Citrus maxima .5 Hình 1.2 Bưởi Phúc Trạch Hình 1.3 Bưởi da xanh .9 Hình 1.4 Bưởi Năm Roi 10 Hình 1.5 Bưởi lơng cổ cò 11 Hình 1.6 Bưởi đường cam 12 Hình 1.7 Hệ thống chưng cất nước 15 Hình 1.8 Máy ép tinh dầu 17 Hình 1.9 Hệ thống chưng cất nước hỗ trợ vi song 18 Hình 1.10 Staphyllococcus aureus 21 Hình 1.11 Pseudomonas aeruginosa .23 Hình 1.12 Escherichia coli .24 Hình 1.13 Cơ chế gây bệnh trứng cá 26 Hình 1.14 Các dạng mụn trứng cá 27 Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu .33 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình chưng cất tinh dầu 34 Hình 2.3 Hình dang vỏ loại bưởi thu mẫu 35 Hình 2.4 Vỏ bưởi sau xay 35 Hình 2.5 Bộ chưng cất lôi nước 37 Hình 2.6 Quy trình đánh giá hoạt lực kháng khuẩn loại tinh dầu 38 Hình 2.7 Sơ đồ quy trình sản xuất kem trị mụn .42 Hình 3.1 Kết kháng Pseudomonas aeruginosa tinh dầu bưởi lơng cổ cò 47 Hình 3.2 Kết kháng Pseudomonas aeruginosa tinh dầu bưởi da xanh .47 Hình 3.3 Kết kháng Pseudomonas aeruginosa tinh dầu bưởi năm roi .47 Hình 3.4 Kết kháng Staphylococcus aureus tinh dầu bưởi da xanh 49 Hình 3.5 Kết kháng Staphylococcus aureus tinh dầu bưởi năm roi 49 Hình 3.6 Kết kháng Staphylococcus aureus tinh dầu bưởi lơng cổ cò .49 Hình 3.7 Kết kháng E.coli tinh dầu bưởi năm roi 51 Hình 3.8 Kết kháng E.coli tinh dầu bưởi lông cổ cò .51 Hình 3.9 Kết kháng E.coli tinh dầu bưởi da xanh .51 Hình 3.10 Hình ảnh trước sau sử dụng kem bôi trị mụn .60 Hình 4.1 Sơ đồ quy trình chưng cất tinh dầu 62 Hình 4.2 Sơ đồ quy trình sản xuất kem trị mụn……………………………………64 Qua kết thống kê cho thấy: chứng tỏ dùng kem trị mụn thời gian hết mụn nhanh không dùng kem trị mụn Kiểm nghiệm giả thiết kết luận Từ kiện thu nhập chọn lọc được, người nghiên cứu tiến hành kiểm nghiệm giả thuyết phương pháp so sánh trung bình (cỡ mẫu lớn, n 1, n2 ≥ 30) Trị số người dùng: gọi µ1, µ2 thời gian trung bình hết mụn việc không thoa kem thoa kem Các giả thuyết: H0: µ1 = µ2, khơng có khác biệt thời gian hết mụn thoa kem trị mụn khơng thoa kem trị mụn Ha: µ1 # µ2, có khác biệt thời gian hết mụn thoa kem trị mụn không thoa kem trị mụn Mức ý nghĩa α=0.01 Trị số mẫu: hiệu hai trung bình mẫu Phân bố mẫu: phân bố bình thường mẫu lớn Biến số kiểm nghiệm Z = Vùng bác bỏ Với α =0,01, tra bảng Z ta Zα = 2,58 Nếu (-2,58≤ Zα ≤2,58) ta chấp nhận H0 Nếu (Z < - 2,58) (Z > 2,58)ta bác bỏ giả thuyết H chấp nhận giả thuyết H1 Áp dụng kiện Ta có kiện: - = 96 – 38,8 = 57,2 16,07 Thay giá trị vào công thức ta được: Z= = = = 15,1 Quyết định: Vì Z = 15,1 > Zn = 2,58, ta bác bỏ H0 chấp nhận H1 Kết luận Vậy có khác biệt thời gian hết mụn thoa kem trị mụn không thoa kem trị mụn Nghĩa việc bôi kem trị mụn có hiệu Hơn việc không dùng kem trị mụn chứng tỏ việc sử dụng kem trị mụn có hiệu Bảng 3.8 So sánh thời gian hết mụn việc thoa kem thoa kem khơng có tinh dầu Thoa Thoa kem kem có không tinh dầu T ầ T n ổ n s g ốf ( i 4 5 0 0 n Điể m t g bĐộ l c n T T ) ổ ầ f )f n i n g sf ( i X X 2 0 0 51 08 21 41 31 1 08 0 0 5 0 3 0 7 0 2 6 0 2 n , 7 Qua kết thống kê cho thấy: chứng tỏ dùng kem trị có tinh dầu thời gian hết mụn nhanh dùng kem khơng có tinh dầu Kiểm nghiệm giả thiết kết luận Từ kiện thu nhập chọn lọc được, người nghiên cứu tiến hành kiểm nghiệm giả thuyết phương pháp so sánh trung bình (cỡ mẫu lớn, n 1, n2 ≥ 30) Trị số người dùng: gọi µ1, µ2 thời gian trung bình hết mụn việc thoa kem khơng có tinh dầu thoa kem có tinh dầu Các giả thuyết: H0: µ1 = µ2, khơng có khác biệt thời gian hết mụn việc thoa kem có tinh dầu thoa kem khơng có tinh dầu Ha: µ1 # µ2, có khác biệt thời gian hết mụn việc thoa kem có tinh dầu thoa kem khơng có tinh dầu Mức ý nghĩa α=0.01 Trị số mẫu: hiệu hai trung bình mẫu Phân bố mẫu: phân bố bình thường mẫu lớn Biến số kiểm nghiệm Z = Vùng bác bỏ Với α =0,01, tra bảng Z ta Zα = 2,58 Nếu (-2,58≤ Zα ≤2,58) ta chấp nhận H0 Nếu (Z < - 2,58) (Z > 2,58)ta bác bỏ giả thuyết H chấp nhận giả thuyết H1 Áp dụng kiện Ta có kiện: - = 86,8 - 38,8 = 48 7,17 Thay giá trị vào công thức ta được: Z= = = = 17,7 Quyết định: Vì Z = 17,7 > Zn = 2,58, ta bác bỏ H0 chấp nhận H1 Kết luận Vậy có khác biệt thời gian hết mụn thoa kem có tinh dầu thoa kem khơng có tinh dầu Nghĩa việc bơi kem có bổ sung tinh dầu có hiệu Hơn chứng tỏ việc sử dụng kem có tinh dầu có hiệu việc thoa kem khơng có tinh dầu Hình 3.10 Hình ảnh trước sau sử dụng kem bôi trị mụn (Xem thêm phụ lục E) CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu thực nghiệm đối tượng loại vỏ bưởi bưởi năm roi, bưởi da xanh, bưởi lơng cổ cò rút số kết luận sau: - Đã xây dựng quy trình trích ly tinh dầu loại vỏ bưởi kết hợp với điều kiện thích hợp nhằm thu lượng tinh dầu cao mà tốn lượng - Bằng phương pháp chưng cất lôi nước tách tinh dầu loại vỏ bưởi Khối lượng vỏ bưởi thực nghiệm 50 g/lần thí nghiệm, khơng đổi suốt q trình khảo sát Đã khảo sát thời gian chưng cất tinh dầu vỏ bưởi cho loại vỏ bưởi 55 phút tìm loại bưởi cho tinh dầu cao bưởi lơng cổ cò, sau bưởi da xanh, cuối bưởi năm roi Bảng 4.1 Hàm lượng tinh dầu thu thời gian chưng cất 55 phút TH nà H m H m m l Vỏ bưởi Rửa Gọt thu lớp vỏ chứa tinh dầu Xay nhuyễn Bổ sung nước muối có nồng độ 15% vào bình chưng cất tỷ lệ 6:1 Thời gian: t = 55 phút Thu hỗn hợp dầu nước Làm khan Na2SO4, tách phân ly tinh dầu Bỏ cùi trắng Thu tinh dầu Hình 4.1 Sơ đồ quy trình chưng cất tinh dầu Bảo quản - Kết khảo sát loại vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, E.coli cho thấy tinh dầu bưởi có khả ức chế loại vi khuẩn gram (+), gram (-) Trong lọai vi khuẩn loại tinh dầu bưởi kháng khuẩn mạnh E.coli, kháng khuẩn yếu Pseudomonas aeruginosa Tinh dầu bưởi da xanh có hoạt lực kháng khuẩn mạnh chọn để điều chế kem trị mụn - Điều chế thành công kem trị mụn từ tinh dầu bưởi - Thử nghiệm kết kem trị mụn bổ sung tinh dầu bưởi cho kết tốt Kết thử nghiệm cho thấy trung bình sau 38,8 mụn chữa khỏi hoàn toàn, vùng mụn khơng có dấu hiệu thâm, viêm nhiễm, mùi thơm nhẹ dịu tạo cảm giác dễ chịu cho người sử dụng Quy trình sản xuất kem trị mụn Tướng dầu: Tướng nước Trộn tướng dầu tướng nước cho giọt tướng nước vào tướng dầu, khuấy 45 phút, nhiệt độ 600C Kiểm tra điều chỉnh pH 5.5 – 6.5 Bổ sung tinh dầu với nồng độ 0,5 % Khuấy kem với tinh dầu Rót kem để ổn định Sản phẩm Hình 4.2 Sơ đồ quy trình sản xuất kem trị mụn 4.2 Kiến nghị Vì điều kiện thời gian, chi phí khơng cho phép nên đề tài xây dựng quy trình trích ly tinh dầu loại vỏ bưởi khu vực miền Nam với điều kiện thích hợp thử hoạt tính kháng khuẩn, điều chế thử nghiệm kem trị mụn Trong thuộc chi Citrus phân bố rộng rãi vùng Vì vậy, có điều kiện cần tiếp tục nghiên cứu tinh dầu vỏ khác thuộc chi Citrus ứng dụng vào sản xuất để tang nguồn lợi cho người dân nước nhà Ý nghĩa khoa học đề tài: So sánh hàm lượng tinh dầu thu từ loại vỏ bưởi (bưởi năm roi, bưởi da xanh, bưởi lơng cổ cò) mà chưa tham khảo từ tài liệu cơng bố Thử hoạt tính sinh học trị mụn thông qua việc tạo sản phẩm kem trị mụn tinh dầu bưởi người đạt tiêu chuẩn vi sinh Bộ Y Tế theo số 06:2011/TT-BYT chưa tham khảo từ tài liệu công bố Ý nghĩa thực tế: Tận dụng vỏ bưởi để tihu tinh dầu sản xuất kem trị mụn nâng cao giá trị kinh tế từ bưởi Tạo sản phẩm kem trị mụn có hiệu từ nguyên liệu rẻ tiền giúp cho giá thành sản phẩm giảm, có ý nghĩa mặt kinh tế tốt cho sức khỏe TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Đỗ Tất Lợi (2004) Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, Hà Nội [2] Lã Đình Mỡi (2001) Tài nguyên thực vật có tinh dầu Việt Nam, NXB Nơng Nghiệp [3] Lê Ngọc Thạch (2003) Tinh Dầu, NXB Đại học Quốc gia, Thành phố Hồ Chí Minh [4] Lê Phạm Tân Quốc, Võ Ái Mỹ, Trịnh Thị Minh Nguyệt Nghiên cứu tách chiết tinh dầu vỏ cam sành, Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh [5]Lương Đức Vỉnh (2014) Nghiên cứu trích ly tinh dầu vỏ bưởi năm roi, Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu [6] Lưu Thị Thủy (2009) Xác định thành phần tinh dầu vỏ bưởi thuộc họ cam (Rutaceae), Trường Đại học Vinh [7] Ngô Văn Tĩnh (2014), Nghiên cứu chiết tách tinh dầu cam, bưởi (Citrus) ứng dụng xử lý rác thải xốp, Đại học Thái Nguyên [8] Nguyễn Minh Hoàng (2006) Khảo sát tinh dầu vỏ giống trái Citrus họ Rutaceae, Đại học Mở TPHCM [9] Nguyễn Kim Phi Phụng, 2000-2001 Các phương pháp nhận danh; trích ly lập hợp chất hữu Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên [10] Nguyễn Văn Thanh Vi sinh học Nhà Xuất Bản Y học [11]Th.s Nguyễn Ngọc Thanh (2010) Nghiên cứu chiết tách limonene số dẫn xuất từ nguồn gốc thực vật Việt Nam sử dụng lĩnh vực sát trùng gia dụng (phòng trừ trùng y tế) [12] PGS.TS Nguyễn Thượng Dong, 2006 Phương pháp nghiên cứu tác dụng lý từ thảo dược NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [13] Võ Văn Chi, Từ điển thuốc Việt Nam, NXB Y học 141, 171, 221(1997) [14] Vi sinh vật y học NXB Y học (2002) [15] Vũ Công Hậu (1999) Trồng ăn mjen nam Nhà xuất nông nghiệp [16] Vương Ngọc Chính, Giáo trình Hương liệu – mỹ phẩm, Đại Học Bách Khoa TPHCM, (2007) Tài liệu tiếng Anh [17] Nationnal Institute of Nutritive – Ministry of Health (1995) Food products in Viet Nam – Composition and Nutritive Medicine publisher [18] Nevo Foundation, Netherlands Nutrition Centre (1996) Nevo tale [19] E Guenther The Essential oils VanNostrand, 2, 22-259 (1949) [20] F GÜLAY KIRBAŞLAR, AYDIN TAVMAN, BAŞARAN DÜLGER, AND GÜLEN TÜRKER (2009) Pak J Bot., 41(6): 3207-3212, 2009 Tài liệu Internet [21]http://fuckyeahmedicine.tumblr.com/post/455450061/pseudomonas aeruginosa-infections [22] www.caythuocquy.info.vn [23] www.duoclieu.net/Dlieuhoc/chuong5.html [24] http://www.cesti.gov.vn/kh -cn-trong-nuoc/11.html [25] http://khoahoc.tv/doisong/yhoc/suc-khoe/31480_nhung-thucpham- tang-cuong-suc-khoe-vao-mua-dong.aspx [26] http://hatinhtrade.com.vn/sgd/portal/read/san -pham-dactrung/tintuc/buoi-phuc-trach-1.html [27] www.hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-day/bai-nghien cuu/86- pectinva-ung-dung.html [28] www.shsu.edu/chm_tgc/sounds/flashfiles/GC-MS.swf [29] http://suckhoedoisong.vn/phong-benh/khi-tre-bi-roi-loan -tieu-hoa- 2012091710560440.htm [30] www.thvl.vn/ Buoi-Nam-Roi [31] www.tailieu.vn [32] www.vienmy.vn/tt/Cuoc-Song/Cach-bao-quan-tinh-dau_666.aspx [33] www.wikipedia.org [34] www.ykhoa.net/duoc/sudungthuoc/27_101.htm [35] http://namvanlong.com/buoi-da-xanh-255.htm [36] http://ducthanhgreenfood.com/blog/2013/05/04/buoi-nam-roi/ [37]http://www.nongsanngon.com.vn/blog/blog/nuc -danh-buoi-long-co-cotien-giang [38] http://shophoaqua.vn/chi-tiet/50/buoi-duong-la-cam/ [39] http://hongngochospital.vn/mun -trung-ca/[23] [40] Chi cục thú y TP Hồ Chí Minh, Ngộ độc thực phẩm vi khuẩn E coli, 6/2012, http://chicucthuyhcm.org.vn/new/2005/09/23/Ngo-doc-thuc-pham-dovi- khuan-Ecoli.aspx [41] Đại Học Y Thái Bình, Các vi khuẩn gây bệnh thường gặp, 5/2012, http://thuvien.yhvn.vn/node/1030 http://thuvien.yhvn.vn/node/1029 http://thuvien.yhvn.vn/node/1012 [42] http://www.patient.co.uk/doctor/Pseudomonas.htm ... nghiên cứu đề tài làm tăng giá trị kinh tế bưởi khu vực miền Nam Chính chúng tơi chọn đề tài: Nghiên cứu trích ly tinh dầu số loại vỏ bưởi miền Nam Việt Nam thử hoạt tính kháng khuẩn, bước đầu. .. đầu ứng dụng để sản xuất kem trị mụn từ tinh dầu bưởi 2) Mục tiêu nghiên cứu - Tìm loại bưởi cho hàm lượng tinh dầu nhiều lọai: bưởi năm roi, bưởi da xanh, bưởi lơng cổ cò - Thử nghiệm hoạt tính. .. loại bưởi 45 3.2 Thử hoạt tính kháng khuẩn tinh dầu loại bưởi 46 3.2.1 Hoạt tính kháng Pseudomonas aeruginosa loại bưởi 46 3.2.2 Hoạt tính kháng Staphylococcus aureus loại tinh dầu bưởi4 9