Thành phần các curcuminoid và hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết từ củ nghệ vàng curcuma longa l trồng tại một số vùng nguyên liệu ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM –––––––– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÀNH PHẦN CÁC CURCUMINOID VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HOÁ CỦA DỊCH CHIẾT TỪ CỦ NGHỆ VÀNG CURCUMA LONGA L TRỒNG TẠI MỘT SỐ VÙNG NGUYÊN LIỆU Ở VIỆT NAM Giảng viên hướng dẫn: TS Phan Vĩnh Thịnh Sinh viên thực hiện: Ngô Thị Trà Mi Mã số sinh viên: 57137275 Khánh Hoà - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM –––––––– ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÀNH PHẦN CÁC CURCUMINOID VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HỐ CỦA DỊCH CHIẾT TỪ CỦ NGHỆ VÀNG CURCUMA LONGA L TRỒNG TẠI MỘT SỐ VÙNG NGUYÊN LIỆU Ở VIỆT NAM GVHD: TS Phan Vĩnh Thịnh SVTH: Ngô Thị Trà Mi MSSV: 57137275 Khánh Hồ – 06/2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Thành phần curcuminoid hoạt tính chống oxy hố dịch chiết từ củ nghệ vàng Curcuma longa L trồng số vùng nguyên liệu Việt Nam” cơng trình nghiên cứu thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết trình bày đồ án hoàn toàn trung thực chưa sử dụng cơng bố cơng trình khác Ngồi ra, đồ án cịn sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nha Trang, ngày 12 tháng năm 2019 Sinh viên Ngô Thị Trà Mi i LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc đến mơn Cơng nghệ kỹ thuật hóa học - khoa Cơng nghệ thực phẩm trường Đại học Nha Trang quan tâm, dạy dỗ, bảo tận tình chu em hồn thành đề tài Em cảm ơn đến thầy cô lãnh đạo Trường Đại học Nha Trang, Phịng thí nghiệm khu Cơng Nghệ Cao, Khoa, Phòng ban chức Trung tâm Kiểm nghiệm Dược Khánh Hoà giúp đỡ, tạo điều kiện suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Đặc biệt, em cảm ơn đến thầy TS Phan Vĩnh Thịnh tạo điều kiện phòng ốc, trang thiết bị tốt để em nghiên cứu tiến hành q trình hồn thành đề tài: “Thành phần curcuminoid hoạt tính chống oxy hố dịch chiết từ củ nghệ vàng Curcuma longa L trồng số vùng nguyên liệu Việt Nam” Trong trình thực nghiên cứu làm báo cáo nghiên cứu, khó tránh khỏi sai sót, mong q thầy, bỏ qua Đồng thời, trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy, cô để em học hỏi nhiều kinh nghiệm có thêm kiến thức làm hành trang vững tương lai Em xin kính chúc quý thầy cô trường Đại học Nha Trang lời chúc sức khỏe, thành công đường giảng dạy Em xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, ngày 12 tháng năm 2019 Sinh viên NGÔ THỊ TRÀ MI ii MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU 1.1 Đặc điểm phân bố nghệ vàng Curcuma longa L 1.1.1 Nguồn gốc thực vật nghệ vàng 1.1.2 Phân bố nghệ vàng giới 1.1.3 Phân bố nghệ vàng Việt Nam 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng củ nghệ .11 1.2.1 Giống 11 1.2.2 Thổ nhưỡng vùng đất 11 1.2.3 Kĩ thuật trồng 11 1.2.4 Một số kỹ thuật khác 13 1.3 Đặc tính curcuminoid 14 1.3.1 Cấu trúc tính chất .14 1.3.2 Hoạt tính chống oxy hóa 16 1.3.3 Ứng dụng curcuminod 17 1.4 Thu nhận curcuminoid từ vùng trồng Curcuma longa L giới Việt Nam 17 1.4.1 Trên giới .17 1.4.2 Trong nước .21 CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng nghiên cứu 24 2.2 Dụng cụ- thiết bị- hoá chất 24 2.2.1 Dụng cụ- thiết bị 24 2.2.2 Hoá chất .24 2.3 Phương pháp nghiên cứu .24 2.3.1 Bố trí thí nghiệm 24 2.3.2 Phương pháp xác định độ ẩm nguyên liệu 27 2.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng tro 28 2.3.4 Phương pháp sắc kí mỏng TLC 28 2.3.5 Phương pháp đo phổ UV-Vis .29 2.3.6 Phương pháp xác định hàm lượng curcuminoid tổng số 29 2.3.7 Xác định hàm lượng polyphenol tổng số .29 2.3.8 Hoạt tính chống oxy hố 29 2.3.9 Xác định khả khử 29 iii 2.3.10 Sắc kí lỏng hiệu cao HPLC 29 2.3.11 Phương pháp xử lý số liệu 30 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Độ ẩm nguyên liệu 31 3.2 Hàm lượng tro nguyên liệu 31 3.3 Phổ UV-Vis 32 3.4 Hàm lượng curcuminoid tổng số 32 3.5.Hàm lượng polyphenol tổng số .33 3.6 Khả khử .33 3.7 Hoạt tính chống oxy hố .33 3.8 Sắc kí mỏng TLC 33 3.9 Sắc ký lỏng hiệu cao HPLC 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình hoa nghệ vàng Hình 1.2: Củ nghệ vàng Hình 1.3: Ba thành phần chủ yếu curcuminoid 15 Hình 1.4: Cơng thức hóa học chung curcuminoid 15 Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 26 Hình 2.2 Củ nghệ tươi trồng vùng nguyên liệu 27 Hình 4: Tách tinh dầu phương pháp luộc 28 Hình 2.3: Nghệ sau tách tinh dầu bào sợi 28 Hình 2.5 Bột nghệ sau sấy vùng nguyên liệu 28 Hình 2.6 Bể chiết có hỗ trợ sóng siêu âm 29 Hình 2.7 Dịch chiết curcuminoid từ củ nghệ vàng 29 v DANH MỤC VIẾT TẮT ACS (Acute coronary syndrome): hội chứng mạch vành cấp tính BDMC : Bisdemethoxycurcumin DMC : Demethoxycurcumin EU (European Union): Liên minh Châu Âu EtOH: Ethanol FDA (Food and Drug Administration): Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ HPLC (High Performance Liquid Chromatography): Sắc ký lỏng hiệu cao MeCN: Acetonenitrile MeOH: Methanol TLC (Thin Layer Chromatography): Sắc ký mỏng TLK: Trọng lượng khô vi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Việt Nam quốc gia nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, có nguồn tài nguyên động - thực vật đa dạng phong phú, có nhiều loài cỏ tổ tiên sử dụng làm thức ăn sử dụng làm thuốc tận ngày Trong đó, nghệ vàng thuộc danh sách dược liệu nhà khoa học quan tâm nghiên cứu tách chiết hợp chất curcumin củ nghệ vàng Curcuma longa L để tổng hợp loại thuốc chữa bệnh hay ứng dụng vào mỹ phẩm, thực phẩm Curcumin hợp chất polyphenol tự nhiên có hoạt tính sinh học: chống oxy hóa, kháng nấm, kháng khuẩn khả ứng dụng cao y học, như: khả chống ung thư, chống viêm khớp, chống thối hóa, chống thiếu máu cục kháng viêm Trên giới, có nghiên cứu sử dụng curcumin điều trị ung thư, bệnh kỷ HIV, bệnh Alzheimer, hội chứng mạch vành cấp tính (ACS) Ở nước ta, trữ lượng nghệ dồi dào, việc sản xuất curcumin đặc biệt sản phẩm từ curcumin cịn hạn chế Với điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam, nghệ trồng khắp nước, đặc biệt tỉnh Đắk Lắk, Đắk Nông, Quảng Nam, Nghệ An, … nghệ phát triển tốt cho sản lượng nghệ củ cao Do vậy, nói Việt Nam có nguồn nguyên liệu dồi để sản xuất chế phẩm curcumin có giá trị cao dùng công nghiệp thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm Hơn phân bố rộng nghệ nên chưa đánh giá suất, chất lượng vùng trồng điều gây khó khăn việc mở rộng diện tích trồng nghệ có hiệu vấn đề khoa học cần quan tâm đến vùng trồng có chất lượng Do đó, tơi chọn thực đề tài: “Thành phần curcuminoid hoạt tính chống oxy hố dịch chiết từ củ nghệ vàng Curcuma longa L trồng số vùng nguyên liệu Việt Nam” làm đồ án tốt nghiệp Mục tiêu Thu nhận curcuminoid từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) trồng vùng nguyên liệu Việt Nam đánh giá hàm lượng curcuminoid, khả chống oxy dịch chiết thu nhận Nội dung nghiên cứu  Sử dụng sóng siêu âm hỗ trợ trích ly curcuminoid từ củ nghệ vàng trồng số vùng nguyên liệu Việt Nam: Hưng Yên, Nghệ An, Quảng Trị, Đắk Lắk, Đồng Nai  Xác định hàm lượng curcuminoid tổng số, hàm lượng polyphenol tổng số thành phần tương đối curcuminoid dịch chiết  Đánh giá khả chống oxy hoá mẫu dịch chiết Phương pháp nghiên cứu  Sử dụng phương pháp chiết hỗ trợ sóng siêu âm  Phương pháp xác định độ ẩm, hàm lượng tro (khoáng) nguyên liệu  Phương pháp phân lập thành phần curcuminoid sắc ký mỏng (TLC)  Phương pháp xác định hàm lượng curcuminoid tổng số  Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol tổng số  Phương pháp xác định khả chống oxy dịch chiết  Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) Đối tượng nghiên cứu Củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) thu từ vùng nguyên liệu: Hưng Yên, Nghệ An, Quảng Trị, Đắk Lắk, Đồng Nai Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học: Xác định hàm lượng curcuminoid từ củ nghệ vàng trồng Việt Nam Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu đề tài sở để thu nhận curcumin từ vùng nguyên liệu tốt nhằm ứng dụng curcumin sản phẩm chăm sóc da, thực phẩm dược phẩm (1)Xử lý nguyên liệu Củ nghệ tươi thu mua có nguồn gốc Việt Nam như: Hưng Yên, Nghệ An, Quảng Trị, Đắk Lắk, Đồng Nai a)Hưng Yên b) Nghệ An d) Đắk Lắk c) Quảng Trị e) Đồng Nai Hình 2.1 Củ nghệ tươi trồng vùng nguyên liệu (2) Loại tinh dầu Sau đem gọt vỏ, bào sợi (3) Sấy khô xay mịn Nghệ sau gọt vỏ, bào sợi tiếp tục sấy sau xay mịn Bảo quản lạnh 25 50 C a)Hưng Yên b) Nghệ An d) Đắk Lắk c) Quảng Trị e) Đồng Nai Hình 2.2 Bột nghệ sau sấy vùng nguyên liệu (4) Trích ly curcumionid với hỗ trợ sóng siêu âm Trích ly curcuminoid có hỗ trợ sóng siêu âm Hình 2.3 Bể chiết có hỗ trợ sóng siêu âm 26 (5) Lọc thu dịch chiết Sau trích ly xong, tiến hành lọc loại bã thu dịch chiết curcuminoid có màu nâu đỏ a) Hưng Yên b) Nghệ An c) Quảng Trị d) Đắk Lắk e) Đồng Nai Hình 2.4 Dịch chiết curcuminoid từ củ nghệ vàng (6) Phân tích định tính, định lượng Tiến hành bước xác định hàm lượng curcuminoid tổng số, hàm lượng polyphenol tổng số, khả chống oxy hoá, khả khử Phân lập sắc kí mỏng (TLC), sắc kí lỏng hiệu cao HPLC 2.3.2 Phương pháp xác định độ ẩm nguyên liệu Độ ẩm nguyên liệu trước đem trích ly xác định phương pháp sấy mẫu tới khối lượng không đổi 105±20C Cách tiến hành: Lấy cốc sứ đem sấy 100 - 1050C khối lượng khơng đổi Để nguội bình hút ẩm cân khối lượng xác đến ±0,1mg Sau cho vào cốc 3-5 g mẫu Cân tất cân phân tích với độ xác Cho cốc có chứa mẫu vào tủ sấy 105 ±20C, sấy khối lượng không đổi Sấy xong, làm nguội bình hút ẩm đem cân cân phân tích với độ xác Cho lại vào tủ sấy 105 ± 20C 30 phút, lấy làm tới khối lượng không đổi Kết hai lần cân liên tiếp không cách 0,5 mg cho gam mẫu thử 27 Tính kết quả: %𝐻2𝑂 = 𝑚𝑚ẫ𝑢 −𝑚𝑚ẫ𝑢𝑠𝑎𝑢𝑠ấ𝑦 𝑚𝑚ẫ𝑢 ∗ 100% 2.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng tro Hàm lượng tro mẫu nghệ tươi xác định phương pháp nung mẫu tới khối lượng không đổi 550 - 600oC Các chất hữu mẫu nghệ sau nung đốt cháy hoàn tồn thành tro (khống) Phần tro cịn lại đem cân tính phần trăm khối lượng tro có mẫu nghệ nguyên liệu Cách tiến hành: Nung chén sứ rửa lò nung 550-600oC đến khối lượng khơng đổi, để nguội bình hút ẩm cân cân phân tích xác đến 0,0001g Cân 3-5g mẫu cân phân tích có độ xác đến ± 0,0001g vào chén nung đánh số, rửa sạch, nung 550 - 600oC tủ nung tới khối lượng không đổi Nung chén mẫu tủ nung Hàm lượng tro mẫu nghệ tươi, tính theo % khối lượng, tính theo cơng thức: 𝑋= (𝐺2 − 𝐺 ) ∗ 100 (𝐺1 − 𝐺 ) Trong đó: X: hàm lượng tro bột nghệ khơ (%) G: trọng lượng cốc sứ (g) G1: trọng lượng cốc mẫu trước nung (g) G2: trọng lượng cốc mẫu sau nung (g) 2.3.4 Phương pháp sắc kí mỏng TLC Curcumin, DMC BDMC mẫu dịch chiết tách khỏi phương pháp sắc ký mỏng Các mỏng Silicagel G60 (Merck, Đức) kích thước 2cm x 10cm sử dụng Dung môi giải ly – hỗn hợp chloroform: methanol 95:5 (v/v) Các hợp chất curcuminoid xác định mắt thường vạch màu vàng, vàng cam có hệ số Rf xác định 28 2.3.5 Phương pháp đo phổ UV-Vis Chất chuẩn curcumin mẫu dịch chiết sau trích ly xác định độ hấp thụ quang bước sóng khoảng 200-800nm Sử dụng cuvet thuỷ tinh, có bề dày 1cm 2.3.6 Phương pháp xác định hàm lượng curcuminoid tổng số Các mẫu dịch chiết từ vùng nguyên liệu sau chiết với hỗ trợ sóng siêu âm, đo độ hấp bước sóng 425nm để xác định hàm lượng curcuminoid tổng số Các dung dịch chuẩn curcumin dùng để tính tốn theo phương pháp đường chuẩn Hàm lượng curcuminoid tổng số dùng để đánh giá khả chiết phương pháp[44] 2.3.7 Xác định hàm lượng polyphenol tổng số Hàm lượng polyphenol tổng số (total polyphenol content) mẫu dịch chiết xác định thuốc thử Folin-Ciocalteu 2.3.8 Hoạt tính chống oxy hoá Khả chống oxy hoá (antioxidant activity) mẫu dịch chiết xác định theo phương pháp Prieto (1999) 2.3.9 Xác định khả khử Khả khử (Reducing power activity) xác định phương pháp theo Zhu cộng (2002) 2.3.10 Sắc kí lỏng hiệu cao HPLC Mẫu chiết curcuminoid từ củ nghệ vàng làm chiết pha rắn C18, lọc phân tích thiết bị Hitachi 7000 HPLC 29 ... tài: ? ?Thành phần curcuminoid hoạt tính chống oxy hố dịch chiết từ củ nghệ vàng Curcuma longa L trồng số vùng nguyên liệu Việt Nam? ?? l? ?m đồ án tốt nghiệp Mục tiêu Thu nhận curcuminoid từ củ nghệ vàng. .. curcuminoid hoạt tính chống oxy hố dịch chiết từ củ nghệ vàng Curcuma longa L trồng số vùng nguyên liệu Việt Nam? ?? công trình nghiên cứu thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu. .. q trình hồn thành đề tài: ? ?Thành phần curcuminoid hoạt tính chống oxy hố dịch chiết từ củ nghệ vàng Curcuma longa L trồng số vùng nguyên liệu Việt Nam? ?? Trong trình thực nghiên cứu l? ?m báo cáo