Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng cho hợp chất saponins và khả năng chống oxy hóa từ rễ cây an xoa (helicteres hirsuta l )

Thành phần hóa học chính trong cây An xoa là saponin và một số hoạt chất sinh học khác, dược lý saponin được chứng minh bao gồm chống đông máu, chống ung thư, chống tiểu đường, chống oxi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN TRÍCH LY HỔ TRỢ VI SÓNG CHO HỢP CHẤT SAPONINS VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG

ÔXY HÓA TỪ RỄ CÂY AN XOA (HELICTERES HIRSUTA L.)

Giảng viên hướng dẫn : 1 TS Nguyễn Văn Tặng

2 Th.S Phạm Thị Hiền

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Kim Cúc

Mã số sinh viên : 56131954

Khánh Hòa: 2018

HÓA TỪ RỄ CÂY AN XOA (HELICTERES HIRSUTA L.)

Giảng viên hướng dẫn : 1 TS Nguyễn Văn Tặng

2 Th.S Phạm Thị Hiền

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Kim Cúc

Mã số sinh viên : 56131954

Khánh Hòa, tháng 7/2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Văn Tặng Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác Các nguồn tài liệu tham khảo đã được trích dẫn đầy đủ

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những cam đoan này

Nguyễn Thị Kim Cúc

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Trung tâm Thí

nghiệm Thực hành và Khoa Công nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Nha Trang đã tạo

điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất để em có cơ hội được tiếp cận, thực hiện và hoàn

thành tốt đề tài nghiên cứu của mình

Sự biết ơn sâu sắc nhất em xin giành cho TS Nguyễn Văn Tặng, Bộ môn Công

nghệ Thực phẩm – Trường Đại học Nha Trang đã tài trợ kinh phí, tận tình hướng dẫn

và động viên em trong quá trình thực hiện đồ án này

Bên cạnh đó em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Th.S Phạm Thị Hiền, Bộ môn Công

nghệ Chế biến Thủy sản và toàn thể các thầy cô cán bộ trong các phòng thí nghiệm – thực hành đã giúp đỡ tận tình và tạo điều kiện cho em trong thời gian thực hành đồ án này

Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã luôn động viên, tạo điều kiện và giúp đỡ trong suốt thời gian qua

Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy, Cô và gia đình dồi dào sức khỏe, hạnh phúc và thành công trong sự nghiệp cao quý

Nha Trang, ngày tháng 7 năm 2018

Sinh viên

Nguyễn Thị Kim Cúc

TÓM TẮT

Helicteres hirsuta Lour (H hirsuta L.) phân bố rộng rãi ở khu vực Đông Nam Á,

đặc biệt ở Campuchia và Việt Nam Trên thực tế, đã được các lương y đánh giá cao và

sử dụng như một cây thuốc để chữa bệnh Đồng thời, có rất nhiều nhóm nghiên cứu đã chứng minh saponins, phenolics và khả năng chống ôxy của cây An xoa có công dụng như chữa các bệnh ung thư, u gan, viêm gan B, chữa lỵ, sởi, cảm mạo,… Tuy nhiên, cây

An xoa chỉ được sử dụng dưới dạng thô Vì vậy, mục đích của việc nghiên cứu này là tìm ra điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng tối ưu để thu được hàm lượng hợp chất saponins cao nhất từ rễ cây An xoa Kết quả cho thấy tất cả bốn yếu tố nồng độ dung môi (X1), thời gian bức xạ (X2), thời gian chiết (X3), nồng độ dung môi/nguyên liệu (X4) đều ảnh hưởng lớn đến khả năng trích ly saponins Trong đó, nồng độ methanol (X1) ảnh hưởng lớn nhất và thời gian chiết (X3) ảnh hưởng ít nhất Các thông số trích ly hỗ trợ vi sóng tối ưu được tìm thấy bao gồm nồng độ dung môi (X1 = 100%), thời gian bức xạ (X2 = 9 s/phút), thời gian chiết (X3 = 20 phút), nồng độ dung môi/nguyên liệu (X4 = 40 ml/g) Dưới các thông số tối ưu này, hàm lượng saponins (10.23 mg/g mẫu khô), hiệu suất chiết saponins (87.06 %), hàm lượng phenolics (1.93 mg/g mẫu khô), khả năng quét gốc tự

do DPPH (24.87 mg/g mẫu khô) đã đạt được Các giá trị thực nghiệm không khác biệt đáng kể so với giá trị dự đoán ở mô hình là hàm lượng saponins (11.44 mg/g mẫu khô), hiệu suất chiết saponins (97.42 %), hàm lượng phenolics (3.25 mg/g mẫu khô), khả năng quét gốc tự do DPPH (38.36 mg/g mẫu khô) Do đó, các thông số trích ly hỗ trợ vi sóng này được đề xuất để trích ly hợp chất saponins từ rễ cây An xoa cho các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC BẢNG HIỆU ix

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ x

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về cây An xoa 3

1.1.1 Đặc điểm và phân bố sinh thái của cây An xoa 3

1.1.2 Thành phần hóa học của cây An xoa [21] 5

1.1.3 Công dụng của cây An xoa 6

1.1.4 Một số bài thuốc của cây An xoa [21] [24] 7

1.2 Tổng quan về saponins [13] 9

1.2.1 Khái niệm [3] 10

1.2.2 Tính chất của saponin [13] 10

1.2.3 Cấu trúc hóa học của saponin [13] 11

1.2.4 Tác dụng và công dụng của Saponin [13] 13

1.3 Gốc tự do, quá trình ôxy hóa và chất chống ôxy hóa 14

1.3.1 Gốc tự do [6] 14

1.3.2 Quá trình ôxy hóa [6] 14

1.3.3 Chất chống ôxy hóa [11] 15

1.3.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính chống ôxy hóa dựa vào khả năng khử gốc tự do DPPH [11] 16

1.4 Tổng quan về quá trình chiết 17

1.4.1 Khái niệm [12] 17

1.4.2 Một số phương pháp chiết xuất thông thường và hiện đại [25] 17

1.4.3 Phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu 17

1.4.3.1 Phương pháp chiết hỗ trợ vi sóng (MAE) [10] 17

1.4.3.2 Phương pháp bề mặt đáp ứng [12] 19

1.5 Chiết xuất saponin từ rễ cây An xoa [5] [8] 20

1.5.1 Quá trình khuếch tán 21

1.5.2 Quá trình thẩm thấu 21

1.5.3 Quá trình thẩm tích 21

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết [10] 22

1.6.1 Kích thước nguyên liệu 22

1.6.2 Dung môi chiết 22

1.6.3 Nồng độ dung môi và tỉ lệ dung môi/ nguyên liệu 23

1.6.4 Thời gian và nhiệt độ chiết 23

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 Đối tượng nghiên cứu 24

2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 24

2.1.2 Chuẩn bị mẫu khô 24

2.1.3 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 24

2.1.4 Hóa chất 25

2.2 Thiết kế thí nghiệm theo phương pháp bề mặt đáp ứng 25

2.3 Chuẩn bị dịch chiết 27

2.4 Các phương pháp phân tích [18] 28

2.4.1 Xác định độ ẩm 28

2.4.2 Phân tích hàm lượng saponin tổng số (SC) 28

2.4.3 Xác định hiệu suất chiết saponin (SEE) 28

2.4.4 Phân tích hàm lượng phenolic tổng số (TPC) 29

2.4.5 Xác định hoạt tính khử gốc tự do DPPH 29

2.5 Phương pháp xử lí số liệu 30

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng saponins 31

3.2 Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố lên hiệu suất chiết saponins 34

3.3 Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố lên hàm lượng phenolics 37

3.4 Kết quả ảnh hưởng của các yếu tố lên khả năng khử gốc tự do DPPH 40

3.5 Kết quả tối ưu điều kiện chiết từ rễ cây An xoa 43

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 48

4.1 Kết luận 48

4.2 Đề xuất ý kiến 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 52

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

SC: Saponin content

SEE: Saponin extrection effciency

TPC: Total phenolic content

DPPH: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

DRSC: DPPH radical scavenging capacity

MAE: Microwave-assisted extraction

UHF: Ultra high frequence wave

RSM: Response surface methodology

UV – Vis: Ultraviolet-visiblespectroscopy

GAE: Gallic acid equivalents

EE: Escin equivalents

DANH MỤC CÁC BẢNG HIỆU

Bảng 2.1 Phân bố 27 thí nghiệm theo phương pháp bề mặt đáp ứng ……… 27 Bảng 3.1 Các giá trị thống kê từ thiết kế Box – Behnken cho các mô hình hàm lượng saponin, hiệu quả chiết xuất saponin, hàm lượng phenolic và khả năng chống ôxy hóa của chiết xuất từ rễ cây An xoa ………44 Bảng 3.2 Các giá trị thực nghiệm (Exp.) cho hàm lượng saponin, hiệu quả chiết xuất saponin, tổng hàm lượng phenolic và khả năng chống ôxy hóa của rễ cây An xoa từ thiết kế Box – Behnken và theo MAE tối ưu ………45

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Lá, hoa và cây An xoa……… 3

Hình 1.2 Cấu trúc hóa học của saponin triterpennoid pentacyclic………11

Hình 1.3 Cấu trúc hóa học của saponin triterpennoid tetracyclic……… 12

Hình 1.4 Cấu trúc hóa học của saponin sterioid………13

Hình 1.5 Sơ đồ phản ứng giữa chất chống ôxy và gốc tự do DPPH……….17

Hình 3.1 Biểu đồ mối quan hệ giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán về hàm

lượng Saponin trong dịch chiết 32

Hình 3.2 Bề mặt 3D biểu thị sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (X1, %) và thời gian bức xạ (X2, giây/phút) đến hàm lượng saponin……… 33

Hình 3.3 Biểu đồ mối quan hệ giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán về hiệu suất saponin trong dịch chiết……….35

Hình 3.4 Bề mặt 3D biểu thị sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (X1, %) và thời gian bức xạ (X2, s/phút) đến hiệu suất chiết saponin……….36

Hình 3.5 Biểu đồ mối quan hệ giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán về hàm lượng phenolic trong dịch chiết……… 38

Hình 3.6 Bề mặt 3D biểu thị sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (X1, %) và thời gian bức xạ (X2, s/phút) đến hàm lượng phenolic……….39

Hình 3.7 Biểu đồ mối quan hệ giữa giá trị thực nghiệm và dự đoán về khả năng quét gốc tự do của DPPH trong dịch chiết………41

Hình 3.8 Bề mặt 3D biểu thị sự ảnh hưởng của nồng độ dung môi (X1, %) và thời gian bức xạ (X2, giây/phút) đến khả năng quét gốc tự do của DPPH trong dịch chiết… 42

Hình 3.9 Sơ đồ dự đoán hàm lượng saponin (SC, mg EE/g mẫu khô), hiệu suất chiết saponin (SEE, %), hàm lượng phenolic (TPC, mg GAE/g mẫu khô), khả năng khử gốc tự do của DPPH (DRSC, mg DPPH/g mẫu khô) của chiết xuất từ rễ cây An xoa bị ảnh hưởng bởi nồng độ methanol (X1, %), thời gian chiếu xạ (X2, s/phút), thời gian chiết (X3, phút) và tỷ lệ dung môi/nguyên liệu (X4, mL/g)………46

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, do nhu cầu ăn uống sinh hoạt và công việc của con người ngày càng tăng cao nhưng phần lớn họ không quan tâm tới vấn đề sức khỏe nên sử dụng thực phẩm

và chất kích thích có hại đến sức khỏe Chính điều này dẫn đến mắc một số chứng bệnh

về khớp, tim mạch, mệt mỏi, đặc biệt là ung thư gan Hiện nay, các nhà khoa học vẫn chưa xác định rõ ràng về nguyên nhân gây ung thư gan nhưng có một số yếu tố có thể làm phát triển nguy cơ như sử dụng thuốc lá, rượu bia, thuốc kháng sinh, do môi trường độc hại, do nhiễm virus viêm gan,…

Ung thư gan có thể phòng ngừa được nhưng khi mắc bệnh bởi những nguyên nhân trên, người bệnh nên ý thức rằng lúc này chức năng giải độc của gan bị suy giảm, các chất độc tồn ứ lại sẽ gây nhiễm độc gan, các cơ quan nội tạng làm suy giảm nhanh và

có thể diễn biến thành ung thư gan Do đó, người bệnh nên điều chỉnh thói quen sinh hoạt, ăn uống khoa học, lành mạnh, kết hợp với các thảo dược đã được nghiên cứu chứng minh công dụng giải độc và bảo vệ gan như cây cà gai leo, mật nhân, cây An xoa Cây An xoa được trồng phổ biến ở Campuchia và chủ yếu được dùng dưới dạng thô Theo một số bài thuốc cổ truyền, cây An xoa thường được dùng trong điều trị bệnh viêm gan B, C, ung thư gan, sơ gan, men gan cao hoặc ngay cả bệnh đau lưng, nhức mỏi

cơ thể, bệnh đau xương khớp và cả bệnh mất ngủ Thành phần hóa học chính trong cây

An xoa là saponin và một số hoạt chất sinh học khác, dược lý saponin được chứng minh bao gồm chống đông máu, chống ung thư, chống tiểu đường, chống oxi hóa,…Hơn nữa, cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu hệ thống và chi tiết về thành phần hoạt chất cũng như tác dụng dược lý của cây An xoa

Hiệu quả của quá trình tách chiết saponin cũng như chất lượng dịch chiết phụ thuộc trực tiếp vào nhiều yếu tố như loại dung môi, tỷ lệ dung môi, thời gian chiết, công suất chiết,…Các yếu tố này ảnh hưởng đến hiệu suất chiết và chất lượng saponin trong dịch chiết Do đó, thực tế yêu cầu đặt ra là cần có những nghiên cứu tập trung vào việc tìm

ra điều kiện chiết tối ưu nhất để phục vụ cho việc phân tích các thành phần hóa học, tác dụng sinh học của cây dược liệu quý này trồng ở Việt Nam

Xuất phát từ những thực tế trên chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện trích ly hổ trợ vi sóng cho hợp chất saponins từ rễ cây An xoa

(Helicteres Hirsuta L.)”

Mục đích của đề tài:

Tìm ra điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng tối ưu để thu được hàm lượng hợp chất saponins cao nhất từ rễ cây An xoa

Nội dung nghiên cứu của đề tài:

 Xác định một số chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu ban đầu: Độ ẩm dư, hàm lượng saponin tổng số, hiệu suất chiết saponin, hàm lượng phenolic tổng số

 Xác định ảnh hưởng của các yếu tố chính đến khả năng trích ly hợp chất saponin cũng như khả năng chống ôxy hóa từ rễ cây An xoa

 Tối ưu hóa quá trình trích ly hỗ trợ vi sóng cho hợp chất saponin từ rễ cây An xoa

Ý nghĩa khoa học của đề tài:

Đề tài tìm ra được điều kiện trích ly hỗ trợ vi sóng tối ưu để thu được hàm lượng saponin cao nhất từ rễ cây An xoa Dịch chiết thu được sẽ được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm chức năng, y học, dược học…Đồng thời, kết quả của đề tài là dữ liệu khoa học tham khảo cho giảng viên, sinh viên, các nhà nghiên cứu và sản xuất quan tâm đến hợp chất saponin từ rễ cây An xoa và các nguồn nguyên liệu tự nhiên khác

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ tìm được điều kiện trích ly tối ưu nhất để đạt hàm lượng saponin cao nhất Từ đó, ứng dụng dịch chiết giàu saponin từ rễ cây An xoa vào trong các lĩnh vực thực phẩm, y học, dược học Đồng thời, giúp người dân biết đến việc trồng cây An xoa để cung cấp nguyên liệu giá trị cao cho các nhà máy sản xuất trong các ngành công nghiệp nói trên

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về cây An xoa

1.1.1 Đặc điểm và phân bố sinh thái của cây An xoa

Đặc điểm của cây An xoa [20] [23] [25]

Cây An xoa thuộc:

Họ Trôm – Steculiaceae Một thành viên của chi Heliconte

Tên khoa học: Helicteres Hirsuta Lour (H hirsuta L.)

Hình 1.1 Lá, hoa và cây An xoa [27]

Cây An xoa có nhiều tên gọi khác nhau như cây Tổ Kén hoặc cây Dó Lông Cây

An xoa thuộc loại thân gỗ sống lâu năm, thân hình trụ có lông nhỏ, mọc thành từng cụm và thường mọc ở những nơi ẩm ướt

Lá cây có hình trái xoan, lá rộng to bằng bàn tay và có lông trắng, cứng, có chiều dài từ 5 -7 cm, mép có răng không đều, mặt dưới của lá có màu trắng, hai mặt của lá đều có lông (dễ rụng), cuống lá dài từ vài mm đến vài cm

Hoa cây An xoa có màu tím, mọc ở nách lá, hoa 5 cánh, đài hình ống phủ lông hình sao có màu hơi đỏ, bầu có nhiều gợn, chứa từ 25 – 30 màu trong mỗi lá noãn Cây An xoa ra quả vào mùa nắng, thay đổi từ tháng 5 – 11 hàng năm (vì lúc này cây phát triển mạnh nhất và có dược tính cao) Quả dài và nhỏ như hình con sâu Khi quả An xoa còn non thì có màu xanh nhưng khi càng về già thì càng lộ màu nâu (hình trụ nhọn có lông trông như tổ kén hạt điều, hình lăng trụ) Cây An xoa ra hoa kết quả ở tất cả các mùa trong năm

Phân bố sinh thái [22]

(H hirsuta L.) là một trong những thảo dược được dùng làm thuốc điều trị bệnh,

tuy nhiên loại cây này không mọc phổ biến ở nhiều nơi Cây An xoa mọc tập trung ở các địa phương có địa hình đồi núi, khí hậu thoáng, mát

Cây An xoa thường mọc ở đâu?

Cây An xoa mọc hoang, thường sinh trưởng và phát triển ở điều kiện tự nhiên như: Các khu rừng thưa có nhiều ánh sáng, mọc dưới tán cây; khu vực bãi hoang, đồi cỏ, sườn núi, sườn đồi; khu vực ven suối ẩm và thoáng Đặc biệt mọc trên đất xám, đất cát thuộc khu vực Tân Uyên (Bình Dương) và Lộc Ninh (Bình Phước) Loại cây này mọc

ở độ cao từ thấp lên đến khoảng 1500m An xoa đâm hoa, kết trái hầu như quanh năm Hoa An xoa nở nhiều vào khoảng đầu mùa mưa (tháng 4, tháng 5) Chúng mọc thành từng bụi chứ không phát triển riêng lẻ

Cây An xoa trồng ở đâu?

Cây An xoa mọc nhiều ở Campuchia và Lào Tại Việt Nam thì được trồng, thu hái chủ yếu ở các tỉnh sau:

 Khu vực miền Bắc: Cây An xoa có nhiều ở Lào Cai, Yên Bái, Quảng Ninh, Lai Châu, Điện Biên, Hòa Bình, Phú Thọ, Tuyên Quang… Đây chủ yếu là các tỉnh

có địa hình đồi núi

 Khu vực miền Trung: Người dân có thể tìm cây An xoa ở tỉnh Quảng Trị, Quảng Bình, Nghệ An

 Khu vực miền Nam: Cây An xoa có nhiều ở tỉnh Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Lâm Đồng…

Ngoài ra, khu vực Tây Nguyên và các địa phương khác cũng có cây An xoa với

số lượng ít

1.1.2 Thành phần hóa học của cây An xoa [21]

Tuy chưa có công trình nghiên cứu khoa học cụ thể nào về cây thuốc này Qua nghiên cứu sơ bộ chứng minh thành phần hóa học chính của cây An xoa là:

 Hoạt chất alcaloids (gây kích thích hệ thần kinh trung ương, gây tê tại chỗ, một chất kháng ung thư, ngăn chặn sự phát triển của khối u)

 Hoạt chất flavonoids (giúp chống ôxy hóa, phòng xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, chống độc, giải độc, giảm tổn thương gan, chống viêm, trị ban

đỏ, viêm da, hỗ trợ chống ung thư, tác dụng an thần, …)

 Hoạt chất saponins (chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế virus, chống ung thư,…)

 Hoạt chất phenolics (có tác dụng chống ôxy hóa, ức chế sự phát triển của vi nấm, ngăn ngừa ung thư, các bệnh về tim mạch…)

Ngoài ra, trong cây có một số chất enzyme và nhiều hoạt chất quý khác Nhờ những đặc điểm này cây An xoa có nhiều công dụng, tác dụng chữa bệnh giúp con người

1.1.3 Công dụng của cây An xoa

sử dụng có hiệu quả hay không là do cơ địa của mỗi người

 Tác dụng cây An xoa chữa bệnh ung thư gan

Cây An xoa chữa bệnh ung thư gan dựa trên cơ chế tiêu diệt các tế bào ung thư trong gan, nâng cao chức năng gan Nhờ vậy, người sử dụng cây An xoa giúp làm giảm các triệu chứng vàng da, chán ăn, mệt mỏi, sút cân… Sau khoảng 1 tháng uống nước sắc từ An xoa, người bệnh sẽ thấy sức khoẻ cải thiện đáng kể

 Cây An Xoa chữa u gan, viêm gan B

Bên cạnh ung thư gan, An xoa cũng có tác dụng rất tốt với người bị u gan Sử dụng thảo dược này giúp làm giảm hẳn kích thước khối u nhưng lại không hề gây hại cho gan Ngoài ra, người bị u gan sau khi phẫu thuật nên uống An xoa thường xuyên để tiêu diệt hết các mầm mống của khối u còn sót

 Lợi ích cây An xoa trị bệnh gan khác

Theo Đông y, cây An xoa có tính bình, có tác dụng làm mát gan rất hiệu quả Dân gian thường sử dụng thảo dược này để giải độc gan, trị ung nhọt, nóng trong Ngoài viêm, ung thư gan, An xoa cũng rất tốt để điều trị bệnh gan nhiễm mỡ, xơ gan, nóng gan, mẩn ngứa

 Cây An xoa chữa đại tràng

Do có tác dụng tốt cho hệ tiêu hoá, cây An xoa được đánh giá tốt với bệnh viêm đại tràng Ngoài ra, một số hoạt chất trong thảo dược này còn kháng viêm, giảm sưng hiệu quả Vì vậy, người bị viêm đại tràng được khuyên nên dùng thảo dược này trong quá trình chữa trị Bệnh có thể hết hẳn nếu kiên trì sử dụng trên 3 tháng Hiệu quả này cũng phụ thuộc vào thể trạng của người bệnh

Theo Y học hiện đại

Trên thực tế, tác dụng, công dụng của cây An xoa đã được khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu, chứng minh Theo nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Cần Thơ,

An xoa chứa 4 hợp chất: stigmasterol, lupeol, apigenin và tiliroside Các nhóm này có tác dụng ức chế cực mạnh dòng tế bào ung thư gan Hep-G2 [2]

Rễ chữa lỵ, sởi, cảm mạo, đái dắt và làm thuốc tiêu độc Lá dùng ngoài chữa mụn nhọt, sưng lở [1]

Theo một nghiên cứu gần đây đã phân lập được các lignans, (±) –pinoresinol, (-)

– boehmenan và (-) – boehmenan H từ thân H hirsuta và thấy rằng các hợp chất này

có hoạt tính độc tế bào chống ung thư phổi ở người, tuyến tiền liệt của người phụ thuộc vào hormone ung thư biểu mô và ung thư vú ở người Do đó, cây An xoa là một nguyên liệu tiềm năng để khai thác và phân lập các hợp chất hoạt tính sinh học để sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm [14]

1.1.4 Một số bài thuốc của cây An xoa [21] [24]

 Cách dùng cây An xoa làm thuốc hỗ trợ điều trị bệnh ung thư gan

Cây An xoa kết hợp với xạ đen có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của khối u ác tính hiệu quả

Nguyên liệu bao gồm:

 Cây An xoa: 50g (cả thân và lá, đã sao vàng hạ thổ)

 Cây xạ đen: 50g (cả thân và lá)

Cách dùng: Các vị thuốc đã sao vàng hạ thổ đem rửa sạch Cho tất cả vào ấm sắc cùng với 1,5 lít nước Đun sôi trong thời gian 15 phút là có thể dùng được Nước sắc từ cây An xoa với xạ đen có thể uống thay nước uống hàng ngày Nếu bệnh nhân ăn uống kém, bạn nên sắc cạn thành một bát nước để người bệnh uống dễ hơn

 Cách dùng cây An xoa làm thuốc hỗ trợ điều trị bệnh xơ gan

Nguyên liệu gồm:

 Cây An xoa: 50g (cả thân và lá, đã sao vàng hạ thổ)

 Cây bán chi liên: 20g

 Cây cà gai leo: 30g

Cách dùng: Đem tất cả nguyên liệu đem rửa sạch rồi đem sắc với với 1,5 lít nước Sắc khoảng tầm 15 – 20 phút là được Lưu ý đun nhỏ lửa tránh nước cạn quá nhanh Nước sau khi đun xong thì chia thành nhiều bữa uống trong ngày

 Cách dùng cây An xoa hỗ trợ điều trị viêm gan B

Nguyên liệu:

 Cây An xoa: 30g (cả thân và lá, đã sao vàng hạ thổ)

 Cây cà gai leo: 30g

 Rễ cây mật nhân: 10g

Cách dùng: Đem tất cả nguyên liệu đem rửa sạch rồi đem sắc với với 1 lít nước Sắc khoảng tầm 15 – 20 phút là được Lưu ý đun nhỏ lửa tránh nước cạn quá nhanh Nước sau khi đun xong thì chia thành nhiều bữa uống trong ngày Người dùng có thể áp

dụng cách hãm với nước sôi trong bình giữ nhiệt hoặc phích nước Đây là cách dành cho những người không có nhiều thời gian

 Cây An xoa giúp giảm cân, giữ gìn vóc dáng

Sử dụng 50g cây An xoa nấu với 2 lít nước, đun sôi với lửa vừa khoảng 15 phút rồi tắt bếp, đổ nước ra bình cho nguội, dùng uống trong ngày Dùng mỗi ngày sẽ giúp bạn giảm cân hiệu quả mà lại an toàn cho cơ thể

1.2 Tổng quan về saponins [13]

Với trình độ ngày càng phát triển thì nhu cầu về chăm sóc sức khỏe của con người ngày càng được nâng lên rõ rệt Trên thế giới, việc chăm sóc sức khỏe, phòng và điều trị bệnh hiện nay và ngay cả tương lai đã và đang ngày càng chú trọng hơn đến việc dùng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên Nhiều bài thuốc cổ truyền đã được phát triển, nhiều hợp chất, nhóm chất có tác dụng sinh học quý giá đã được phát hiện, nghiên cứu

và ứng dụng vào thực tế Đồng thời, từ trước đến nay có rất nhiều tin đồn khác nhau của người dân về công dụng của cây An xoa Điển hình theo lời kể của ông Hòa: “chỉ sau 3 tháng dùng cây An xoa ông đã quay trở lại bệnh viện ung bướu TP Hồ Chí Minh tái khám thì khối u trong gan không còn” [25]

Saponin được chú ý và được biết đến rất nhiều bởi các nhà khoa học trên toàn thế giới, bởi cấu trúc đặc biệt của nó và tác dụng sinh học đa dạng được tìm thấy trong các loại dược liệu và sinh vật biển Saponin đã được chứng minh có nhiều tác dụng sinh học chẳng hạn như: chống ôxy hóa, trị đái tháo đường, chống viêm, chống HIV, chống ung thư…đã được kiểm chứng Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng saponin có mối tương quan với thuốc chống ung thư Vì vậy, việc khai thác và ứng dụng saponin trong phòng ngừa và điều trị bệnh ung thư được rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến [15] [16] Cần thiết có sự tập hợp và hệ thống hóa kiến thức về saponin, cũng như liên hệ giữa cấu trúc và tác dụng của chúng trong thực vật Do đó, chúng tôi quyết định tìm hiểu tác dụng sinh học của saponin và điều kiện thích hợp để tách chiết chúng từ rễ cây An xoa

Và cho đến nay thì chưa tìm thấy tài liệu nào có công bố kết quả về việc chiết xuất saponin từ rễ cây An xoa

1.2.1 Khái niệm [3]

Saponin là những glycosid có tính chất tạo bọt trong nước, được dùng làm chất làm sạch, liều cao thì nó gây tan huyết với cơ thể người, liều nhỏ có tác dụng nhuận tràng, thông tiểu, long đờm Saponin có nhân steroid có tác dụng kích thích sự tổng hợp acid nucleic và chống viêm như corticoid

1.2.2 Tính chất của saponin [13]

 Saponin đa số có vị đắng Saponin glycoside tan trong nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan, do đó người ta dùng 3 dung môi này để kết tủa các saponin glycoside

 Làm giảm sức căng bề mặt, tạo nhiều bọt khí khi lắc với nước, có tác dụng nhũ hóa và tẩy sạch

 Làm vỡ hồng cầu ngay ở nồng độ rất loãng có tính phá huyết Độc với cá vì saponin làm tăng tính thấm của biểu mô đường hô hấp

 Kích ứng niêm mạc gây hắc hơi, đỏ mắt có tác dụng long đờm, lợi tiểu, liều cao gây nôn mửa, đi lỏng

 Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với chất 3-β-hydroxysteroid khác Phần genin (sapogenin) và dẫn chất sapogenin thường dễ kết tinh hơn saponin

 Saponin có khối lượng phân tử lớn, cồng kềnh nên khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất này để tinh chế saponin trong quá trình chiết xuất

1.2.3 Cấu trúc hóa học của saponin [13]

 Saponin triterpenoid

 Saponin triterpenoid pentacyclic

Hình 1.2 Cấu trúc hóa học của saponin triterpenoid pentacyclic [13]

Lupan

 Saponin triterpennoid tetracyclic

Hình 1.3 Cấu trúc hóa học của saponin triterpennoid tetracyclic [13]

Dammaran

 Saponin steroid

Hình 1.4 Cấu trúc hóa học của saponin steroid [13]

1.2.4 Tác dụng và công dụng của Saponin [13]

 Long đờm, chữa ho: Viễn chí, cát cánh, cam thảo, thiên môn, mạch môn

 Thuốc bổ, tăng cường sinh lực: Nhân sâm, tam thất

 Giảm đau nhức xương: Ngưu tất, thổ phục linh

 Chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế virus, chống ung thư: cây An xoa

 Hạ cholesterol máu: Ngưu tất, Cỏ xước

 Lợi tiểu: Rau má, Tỳ giải, Thiên môn

1.3 Gốc tự do, quá trình ôxy hóa và chất chống ôxy hóa

1.3.1 Gốc tự do [6]

Gốc tự do là các nguyên tử không trọng vẹn, số điện tử vòng ngoài của nó là số lẻ nên không bền vững, nó phải kết hợp với một nguyên tử khác để có số điện tử chẵn để bền vững Sự bền vững này chỉ trong chốc lát, chính nó lại tạo ra một nguyên tử không trọn vẹn khác và tiếp tục kết hợp một nguyên tử khác rồi trở thành nguyên tử không trọn vẹn và tiếp tục chu kì bất tận như thế Phản ứng hóa học của nó rất mãnh liệt và nó sẽ kéo theo một điện tử của phân tử khác về nó, cho ra những phân tử khác bị hư hại hay

bị ôxy hóa Một khi phân tử bị ôxy hóa rồi thì phân tử đó sẽ tự mất đi tất cả các chức năng vốn có của nó, tiếp đó chính nó lại là tác nhân ôxy hóa các phân tử xung quanh nó, làm hư hại các tế bào của các phân tử xung quanh Và quá trình này cứ tiếp tục như thế

sẽ tạo thành các tế bào không bình thường dẫn tới các loại bệnh như: Xơ vữa động mạch,

ung thư…

Thông thường, các gốc tự do trong tế bào sinh ra trong quá trình sinh dưỡng được kiểm soát chặt chẽ thông qua quá trình kháng ôxy hóa nội tại bằng các hợp chất như glutathione, vitamin E, vitamin C và các enzyme superoxyde dismutase Ngoài ra cơ thể còn có các tế bào như neutrophill, monocyte, Bcell…có khẳ năng chống lại các yếu tố ôxy hóa ngoại lai xâm nhập

Tuy nhiên, trong các tế bào có thể xuất hiện hiện tượng các gốc tự do được tạo ra quá nhiều do mất cân bằng trong hoạt động hoặc do các yếu tố bên ngoài như các chất độc, do nhiễm vi sinh vật, do ozone, bức xạ, tia UV, nhiễm phóng xạ, do thuốc lá, môi trường ô nhiễm,… Các gốc tự do dư thừa trong khi cơ thể thiếu các yếu tố bảo vệ để ngăn chặn, có khả năng tương tác, phá hủy màng lipit không bão hòa của tế bào, làm giảm khả năng bảo vệ các tế bào dẫn đến sự xâm nhập các tác nhân gây bệnh từ bên ngoài ôxy hóa các nucleotid căn bản làm thay đổi cấu trúc AND, dẫn đến các quá trình đột biến, phát sinh các khối u, ung thư, làm hỏng cấu trúc protein hoặc hoạt hóa enzyme trong các quá trình trao đổi chất gây bệnh

1.3.2 Quá trình ôxy hóa [6]

Quá trình ôxy hóa là một loại phản ứng hóa học trong đó electron được chuyển sang chất ôxy hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá hủy

tế bào sinh vật

Các biện pháp hạn chế sự ôxy hóa

Để hạn chế sự ôxy hóa, một số biện pháp sau thường được sử dụng:

 Loại bỏ ôxy trong thực phẩm bằng cách đóng gói chân không hoặc sử dụng glucose-oxydase

 Bảo quản ở nhiệt độ thấp và tránh ánh sáng Trong trường hợp này, tốc độ ôxy hóa giảm rõ rệt Tuy nhiên, phương pháp này không áp dụng được đối với các loại trái cây, rau củ quả có chứa lipoxygenase Sự ngăn ngừa hư hỏng thực phẩm chỉ có thể đạt được sau khi xử lí nhiệt

 Thêm các chất chống ôxy hóa: Các chất chống ôxy hóa ngoài khả năng loại bỏ các gốc tự do còn hạn chế đáng kể sự phân hủy hydroperoxide thành các sản phẩm thứ cấp khác Các chất chống ôxy hóa thường sử dụng trong bảo quản dầu mỡ là vitamin E, BHA, BHT Các chất chống ôxy hóa tự nhiên như polyphenol, carotenoid cũng được nghiên cứu bổ sung vào dầu mỡ để ngăn ngừa quá trình ôxy hóa

1.3.3 Chất chống ôxy hóa [11]

Chất chống ôxy hóa là một loại hóa chất giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình ôxy hóa chất khác Sự ôxy hóa là loại phản ứng hóa học trong đó electron được chuyền sang chất ôxy hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá hủy

tế bào sinh vật Chất chống ôxy hóa ngăn quá trình phá hủy này bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm sự ôxy hóa bằng cách ôxy hóa chính chúng Chất chống ôxy hóa chia làm hai loại là chất chống ôxy hóa tự nhiên và chất chống ôxy hóa tổng hợp Chất chống ôxy hóa được coi là tự nhiên nếu nó được tách chiết từ nguyên liệu tự nhiên hay được chuyển hóa bằng con đường sinh học như sử dụng tế bào của chính nó hoặc sử dụng enzyme Một số chất chống ôxy hóa được thu nhận từ tự nhiên như retinoids (vitamine A), tocopherols (vitamine E), ascorbic acid (vitamine C), hợp chất phenols, flavonoid, carotenoid, manganese, zinc, selenium Protein thủy phân có hoạt tính chống ôxy hóa thu nhận từ quá trình thủy phân protein động thực vật bằng enzyme cũng được coi là chất chống ôxy hóa tự nhiên

Chất chống ôxy hóa tổng hợp là các chất chống ôxy hóa được tạo thành bằng con đường hóa học Một số chất chống ôxy hóa tổng hợp được sử dụng rộng rãi như butylated hydrotolene (BHT), butylated hydroanisole (BHA), propyl gallate (PG),

ethoxyquin, nordihydroguai acetic acid (NDGA), 2,4,5-trihydroybutyrophenone (THBP), octyl gallate (OG), tertiary butyl hydroquinone (TBQH)

Các nghiên cứu về chất chống ôxy hóa tự nhiên và chất chống ôxy hóa tổng hợp cho thấy các chất chống ôxy hóa tự nhiên đa dạng hơn, tạo ra nhiều tác động tích cực đến chất lượng cảm quan khi bổ sung vào thực phẩm và dễ dàng được chấp nhận bởi người tiêu dùng

và các cơ quan y tế Tuy nhiên, so với các chất chống ôxy hóa tổng hợp thì các chất chống ôxy hóa tự nhiên trong thành phần còn có nhiều chất khác và hoạt tính chống ôxy hóa thấp hơn

Các thăm dò xu thế tiêu dùng trên thế giới về các chất chống ôxy hóa cho thấy, hiện nay người tiêu dùng ngày càng có xu hướng sử dụng các chất chống ôxy hóa có nguồn gốc tự nhiên vì giá trị dinh dưỡng và tính an toàn của nó Do đó, nhiều quốc gia trên thế giới đặc biệt quan tâm, đầu tư vào việc nghiên cứu thu nhận và ứng dụng các chất chống ôxy hóa tự nhiên trong các lĩnh vực như thuốc, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm

1.3.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính chống ôxy hóa dựa vào khả năng khử gốc

tự do DPPH [11]

Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để sàng lọc các chất chống ôxy hóa vì

nó đơn giản, nhanh chóng và ổn định

Nguyên tắc của phương pháp:

Hình 1.5 Sơ đồ phản ứng giữa chất chống ôxy hóa và gốc tự do DPPH

l,l - diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) là một gốc tự do bền, có màu tím nhờ vào điện tử N chưa ghép đôi và có độ hấp thụ cực đại ở bước sóng 515nm Khi có mặt chất chống ôxy hóa, nó sẽ bị khử thành 2,2-diphenyl-l- picrylhydrazyl (DPPH- H) do trung hòa gốc DPPH bằng cách cho đi nguyên tử hydro, dung dịch phản ứng sẽ nhạt dần

chuyển từ tím sang vàng nhạt Nghĩa là các gốc tự do DPPH đã kết hợp với một nguyên

tử hydro của chất chống chống ôxy hóa để tạo thành DPPH dạng nguyên tử Hoạt tính quét gốc tự do của chất chống ôxy hóa tỉ lệ thuận với độ mất màu của DPPH Đo độ giảm hấp thụ ở bước sóng 515nm để xác định khả năng khử gốc DPPH của chất chống

1.4.2 Một số phương pháp chiết xuất thông thường và hiện đại [25]

Phương pháp chiết xuất thông thường

 Phương pháp ngâm tĩnh

 Phương pháp ngâm kiệt

 Phương pháp chiết hồi lưu và cất kéo hơi nước

 Phương pháp chiết Soxhlet

Phương pháp chiết xuất hiện đại

 Phương pháp chiết hỗ trợ siêu âm (UAE)

 Phương pháp chiết bằng lỏng siêu tới hạn (SFE)

 Phương pháp chiết dưới áp suất cao (ASE)

 Phương pháp chiết hỗ trợ vi sóng (MAE)

1.4.3 Phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu

1.4.3.1 Phương pháp chiết hỗ trợ vi sóng (MAE) [10]

Vi sóng (micro- onde, microwave) là sóng cực ngắn hay còn gọi là sóng siêu tần, sóng UHF (Ultra High Frequence wave)

Trong lĩnh vực ISM (Industry, Science, Medicine) trên thế giới người ta quy ước

sử dụng các loại vi sóng có tần số 915, 2450, 5800, 24125MHz Trong các tần số trên chỉ có tần số 2450 MHz là được sử dụng rộng rãi

Khi chiếu bức xạ điện từ ở tần số 2450 MHz (bức xạ trong vòng vi sóng của dải sóng điện từ) vào môi trường các chất phân cực, các phân tử sẽ chịu đồng thời 2 tác động: sự dẫn truyền ion và sự quay lưỡng cực dưới tác dụng của điện trường Cả hai tác động này làm sinh ra nhiệt trong lòng khối vật làm cho việc gia nhiệt nhanh và hiệu quả hơn rất nhiều so với phương pháp dẫn truyền nhiệt truyền thống

Trong chiết xuất, chiếu xạ vi sóng vào môi trường có chứa các tiểu phân nguyên liệu và dung môi phân cực, các phân tử dung môi và các chất phân cực sẽ dao động và nóng lên nhanh chóng làm tăng khả năng hòa tan các chất vào dung môi Thêm vào đó,

vi sóng cũng làm phá hủy cấu trúc vách tế bào thực vật làm các chất tan giải phóng trực tiếp vào dung môi chiết làm cho quá trình chiết chuyển thành hòa tan đơn giản Điều này làm cho việc chiết xuất nhanh hơn nhưng cũng làm dịch chiết nhiều tạp chất hơn Việc sử dụng vi sóng hỗ trợ việc chiết xuất nguyên liệu ở quy mô phòng thí nghiệm được áp dụng thay thế cho chiết xuất truyền thống (như chiết bằng Soxhlet) do rút ngắn thời gian chiết xuống từ vài chục giây tới 15-20 giây Cũng đã có những thiết bị chiết vi sóng ở qui mô lớn Chiết với sự hỗ trợ của vi sóng cũng có nhược điểm đó là tạp chất trong dịch chiết nhiều hơn, cần có qui trình loại tạp tiếp theo Thiết bị chiết hỗ trợ vi sóng đặc biệt thích hợp cho chưng cất tinh dầu bằng phương pháp lôi cuốn theo hơi nước Thời gian chưng cất rút ngắn đáng kể, hàm lượng tinh dầu thu được thường cao hơn và chất lượng tốt hơn do thời gian tiếp xúc với nhiệt ngắn Cũng có báo cáo về chiết xuất các nhóm hoạt chất khác như chiết saponin, anthraquinon, alkaloid,…bằng hỗ trợ

vi sóng

Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ đã chấp thuận sử dụng kỉ thuật vi sóng trong việc chuẩn bị mẫu cho phân tích các chất hữu cơ trong phân tích môi trường (EPA Method 3546)

Ưu điểm:

 Không có quán tính nhiệt

 Hiệu suất chiết cao hơn so với một số phương pháp thông thường

 Có tác dụng đặc biệt với các phân tử phân cực

Nhược điểm:

 Không áp dụng cho các phân tử không phân cực

 Khó áp dụng cho các qui mô công nghiệp vì đầu tư cho thiết bị tạo vi sóng là không nhỏ để có đủ công suất

 Nhiệt độ sôi của các dung môi đạt được rất nhanh, có thể gây nổ

1.4.3.2 Phương pháp bề mặt đáp ứng [12]

Phương pháp bề mặt đáp ứng RSM (Response Surface Methodology) là một phương pháp thống kê sử dụng các dữ liệu định lượng từ các thí nghiệm để xác định và giải thích nhiều biến phương trình RSM khám phá các mối quan hệ giữa các biến và giải thích một hay nhiều biến phản ứng Phương pháp này đã được giới thiệu bởi GEP Box và KB Wilson vào năm 1951

Ý nghĩa chính của RSM là sử dụng một chuỗi các thí nghiệm được thiết kế để có được một phản ứng tối ưu Để làm điều này, Box và Wilson đã sử dụng một mô hình đa thức bậc hai Mô hình này chỉ là xấp xỉ, nhưng lại tương đối dễ dàng áp dụng

Nguyên tắc của RSM [4] [7] [17]

Trong trường hợp chung, người ta gọi là bề mặt đáp ứng, đại diện hình học hàm mục tiêu của một quá trình vật lý không gian - thời gian ngẫu nhiên cho những biến kích thích Đặc tính được nghiên cứu, hay hàm mục tiêu Y là kết quả của sự chuyển đổi bằng một chức năng đáp ứng rõ ràng (hay còn gọi là chức năng chuyển đổi) Sự thay đổi giá trị của biến đầu vào kéo theo sự thay đổi chức năng của hàm mục tiêu Những mô hình thí nghiệm của bề mặt đáp ứng lưu ý đến sự lựa chọn các biến kích thích, xác định các giai đoạn quan sát và tính toán sai số, những biến đầu vào Xi (i=1,2,…,n) cũng được gọi

là những biến cơ sở, chúng được đặc trưng bởi một loạt các thông tin thống kê µj (j=1,2,…,p) (chức năng phân phối độc lập hoặc tương quan, cơ hội chuẩn hóa…) Trong trường hợp chung, những biến Xi là những biến thay đổi theo không gian – thời gian Nói chung, hình thức rõ ràng của chuyển đổi này tùy thuộc vào các biến cơ sở là không được biết đến, và việc nghiên cứu về tính xấp xỉ được gọi là chức năng đáp ứng trở nên cần thiết Thông thường, nó xuất hiện trong một họ chức năng thường là tuyến tính hoặc phi tuyến tính và được đặc trưng bởi các thông số Xk Sự biểu diễn hình học của chứ

năng đáp ứng dưới dạng một đường cong, một mặt phẳng gia tăng được gọi là bề mặt đáp ứng

Công dụng của RSM

 Xác định các yếu tố làm thỏa mãn đồng thời cho các thông số kỉ thuật mong muốn

 Kết hợp tối ưu hóa cho các yếu tố để cho ra kết quả mong muốn đạt được và mô

tả kết quả tối ưu đó

 Cho ra một kết quả đặc trưng khi nó bị ảnh hưởng bởi những sự thay đổi của mức yếu tố vượt quá mức đang quan tâm

 Đạt được một sự hiểu biết về định lượng của hệ thống xử lý vượt qua vùng thử nghiệm

 Sản xuất các sản phẩm đặc trưng trong vùng, ngay cả khi kết hợp với các yếu tối không chạy

Ưu điểm [17]

 Mang tính thực tế vì số liệu được lấy từ thực nghiệm

 Áp dụng cho bất kỳ hệ thống nào có biến đầu vào và mục tiêu đầu ra

 Đánh giá được tác động của yếu tố ảnh hưởng

1.5 Chiết xuất saponin từ rễ cây An xoa [5] [8]

Chiết xuất là phương pháp sử dụng dung môi để lấy các chất tan ra khỏi các mô thực vật Sản phẩm thu được của quá trình chiết xuất là một dung dịch các chất hòa tan trong dung môi Dung dịch này được gọi là dịch chiết Có 3 quá trình xảy ra đồng thời trong chiết xuất là:

 Sự hòa tan của chất tan vào dung môi

 Sự khuếch tán của chất tan trong dung môi

 Sự dịch chuyển của các phân tử chất tan qua vách tế bào thực vật

Các yếu tố ảnh hưởng lên ba quá trình này (bản chất của chất tan,dung môi, nhiệt

độ, áp suất, cấu tạo của vách tế bào, kích thước tiểu phân bột dược liệu…) sẽ quyết định chất lượng và hiệu quả của quá trình chiết xuất

1.5.1 Quá trình khuếch tán

Quá trình di chuyển vật chất từ pha này sang pha khác khi hai pha tiếp xúc trực tiếp với nhau gọi là quá trình khuếch tán Quá trình tách chất hòa tan trong nguyên liệu bằng dung môi chính là quá trình chiết nguyên liệu và nguyên liệu là pha rắn, dung môi là pha lỏng

Khi 2 pha chuyển động tiếp xúc với nhau thì trên bề mặt phân chia pha tạo thành lớp màng Ở lớp màng luôn có chế độ chuyển động dòng và ở giữa dòng có thể có chuyển động xoáy Trong lớp màng, quá trình di chuyển vật chất cơ bản là nhờ sự tiếp xúc giữa các phân tử và sự tác dụng tương hỗ giữa chúng, do đó quá trình khuếch tán qua màng được gọi là quá trình khuếch tán phân tử Trong nhân của dòng, quá trình di chuyển vật chất nhờ vào sự xáo trộn phân tử của dòng, vì thế gọi là khuếch tán đối lưu

Ứng dụng: Màng tế bào thực vật có tính chất của một màng thẩm tích, do đó khi

tách chiết nếu màng tế bào còn nguyên vẹn thì chỉ có chất tan là phân tử nhỏ và ion khuếch tán qua màng tế bào, còn các chất có phân tử lớn thì không qua được màng tế bào nên không bị chiết vào dịch chiết Nhờ vậy, có thể coi màng tế bào như một màng