Nghiên cứu nhận dạng các yếu tố tác động đến động lực học tập của sinh viên và đề xuất các giải pháp vận dụng tại trường cao đẳng nghề kỹ thuật công nghiệp việt nam hàn quốc (1)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN TÊN ĐỀ TÀI: MÃ SỐ: CHIẾT XUẤT VÀ TINH CHẾ ALLICIN TỪ TỎI Ở VÙNG LÝ SƠN TỈNH QUẢNG NGÃI LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: Tự nhiên xã hội Nhân văn Giáo dục Kỹ Thuật Nông Lâm-Ngư Y Dược LOẠI HÌNH NGHIÊN CỨU: Cơ Ứng dụng Triển khai Môi Trường THỜI GIAN THỰC HIỆN: (từ ngày 20 tháng năm 2016 đến ngày 30 tháng 12 năm 2016 ) ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ: Điện thoại : 058 3831149 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Fax : 058.3831147 E-mail: dhtsnt@vnn.vn CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI VÀ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: 7.1 Chủ nhiệm đề tài: Họ Tên Lớp: Điện thoại: Email: 7.2 Cán hướng dẫn: Họ tên Điện thoại: Email: NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: Họ tên Đơn vị công tác/địa lĩnh vực chuyên môn Nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể giao ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH: Tên, địa đơn vị Nội dung phối hợp nghiên cứu Chữ ký Họ tên người đại diện 10 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ SẢN PHẨM TRONG, NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI: 10.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài: a Tình hình nghiên cứu giới  Trên giới, nghiên cứu tỏi (allium sativum) hợp chất chiết xuất từ tỏi (allicin, ajoene, vinyldithiin, S-ally-L-cysteine,polyphenol ) cho thấy hoạt tính sinh học có vai trị quan trọng dinh dưỡng người có nhiều triển vọng việc ngăn ngừa chống ung thư ung thư vú, ung thư dày (Kim et al 2012).Hàm lượng allicin tỏi thành phần linh hoạt có khác biệt lớn điều kiện canh tác điều kiện tồn trữ khác (Ichikawa et al., 2006 trích dẫn Zofia Wies, 2012)  Tỏi loại thực vật dành nhiều quan tâm nhà nghiên cứu nhiều nước khác giới, hoạt tính tác động mạnh mẽ đến việc chữa bệnh số ứng dụng chống oxi hóa khác  Từ hàng ngàn năm xưa người xây Kim tự tháp biết ăn tỏi để lấy sức mạnh, đến chiến binh La Mã ăn tỏi để chữa bệnh cúm Các vận động viên Olympic Hy Lạp cổ đại dùng để cải thiện sức bền Cịn Thế chiến thứ nhất, nhiều người lính sử dụng tỏi loại thuốc kháng sinh  Trong vòng 20 năm qua, có 700 nghiên cứu tác dụng tỏi, phát thêm nhiều công dụng tỏi : ức chế, tiêu diệt tế bào ung thư, hạ huyết áp, giảm cholesterol máu, phòng ngừa trụy tim mạch, ức chế phát triển vi sinh vật gây bệnh… Tuy nhiên, nhược điểm tỏi mùi khó chịu hợp chất sulfur gây Để khắc phục nhược điểm này, nhà khoa học Nhật Bản, Hàn Quốc nghiên cứu lên men tự nhiên tỏi tươi để tạo tỏi đen Kết lên men tỏi đen thành công mĩ mãn, vừa khắc phục mùi khó chịu tỏi, vừa làm tăng tác dụng chống oxy hóa tỏi đen lên nhiều lần so với tỏi tươi, khiến cho tỏi đen có tác dụng vị thuốc đặc trị chống oxy hóa, chống lão hóa, phịng chống bệnh ung thư, bệnh nan y…  Nghiên cứu y học đại xác nhận tỏi 100 loại thành phần thuốc sức khỏe hợp chất dễ bay chứa lưu huỳnh 43 loài axit sulfonic sulfide (như allicin) ester 13 loại chín loại axit amin, peptide loại , glycosides 12 loài, 11 loại enzym Alliin thành phần tỏi, allicin vào máu trở nên, allicin pha loãng 10 lần typhi tiêu diệt vi khuẩn Salmonella, Shigella, virus cúm Tỏi có chứa allicin kháng sinh phổ rộng, độc tính "kháng sinh thực vật thấp, phịng chống tích cực điều trị nhiều bệnh, bệnh tim mạch, tiểu đường ung thư Allicin tỏi kết hợp với vitamin B1 thiamine loại bỏ mệt mỏi, tăng cường thể chất kỳ diệu  Tỏi chứa creatinine có liên quan đến hoạt động (một thành phần thiếu,)Tỏi có vai trị việc tạo tinh dịch, số lượng tinh trùng tăng lên nhiều, ăn tỏi thường xun giúp q ơng thể lĩnh đàn ông  Tỏi thúc đẩy trao đổi chất, làm giảm cholesterol triglyceride, hạ huyết áp, giảm lượng đường máu, bệnh cao huyết áp, cholesterol cao, xơ cứng động mạch, tiểu đường, v.v tỏi có vai trị ảnh hưởng đắc lực Tỏi cịn thúc đẩy tuần hồn máu da, loại bỏ lớp sừng lão hóa da, làm mềm da tăng cường tính linh hoạt da mà chống tụ melanin làm trắng deringing  Trong nước năm gần nghiên cứu tỏi chia chất gây ung thư nitrosamine tổng hợp thể nay, tác dụng chống ung thư 40 loại rau, quả, xếp theo kim tự tháp, tỏi nằm đỉnh tháp Tỏi 100 loại yếu tố, bao gồm hàng chục thành phần có vai trò riêng biệt ung thư  Chất chống oxy hóa cần thiết thể cho chức bảo vệ hệ thống miễn dịch, ngăn ngừa khôi phục tế bào hư hỏng thể Tỏi đen có 198 đơn vị gram chất chống oxy hóa so với 119 đơn vị gram tỏi thường Tỏi đen dễ cho thể hấp thu so với tỏi trắng Trong tỏi trắng chứa Allicine hòa tan chất béo Còn tỏi đen chứa S-Allycysteine chất dễ hịa tan nước Điều có nghĩa thể hấp thụ tất lợi ích tự nhiên nhanh dễ dàng Mềm, dẻo hương vị phong phú tỏi đen ăn loại thức ăn nhẹ mà khơng có tác dụng phụ khó chịu  Nghiên cứu cho thấy tính chất tỏi đen giúp giảm huyết áp, ngăn ngừa bệnh tim giảm nguy ung thư Một nghiên cứu gần công bố WHO tháng 10 năm 2013 cho biết tỏi đen làm giảm rối loạn thối hóa thần kinh liên quan đến tuổi bệnh Alzheimer  Trong nghiên cứu chuột năm 2009, nhà nghiên cứu Nhật Bản phát tỏi đen hiệu tỏi tươi việc giảm kích thước khối u Nghiên cứu cơng bố tạp chí Dược thơm thực vật Khoa học Công nghệ Trong nghiên cứu khác, tỏi đen tìm thấy có hai lần chất chống oxy hóa mức độ lão hóa / lên men q trình xuất để tăng gấp đơi chất chống oxy hóa Đen tỏi đóng gói với nồng độ cao hợp chất lưu huỳnh, đặc biệt đặc biệt: S-allylcycteine (SAC) Khoa học số lợi ích sức khỏe từ SAC, bao gồm ức chế tổng hợp cholesterol  Có lẽ lý Mandarin họa sĩ sơn dầu Choo Keng Kwang trải qua đảo ngược hoàn toàn bệnh vẩy nến sau bốn ngày ăn nửa củ tỏi đen ngày này, sau cố gắng vô số loại kem da quy định mặt y tế thất bại hoàn toàn Một lợi SAC hấp thụ ổn định nhiều so với allicin 100 phần trăm khả dụng sinh học Các nhà nghiên cứu tin tưởng đóng vai trị quan trọng lợi ích sức khỏe tổng thể tỏi Quan tâm, nhiên, lợi ích tỏi đen có hiệu nhiều lần so vớí tỏi tươi  Thành phần hóa học :  Trong củ tỏi có thành phần như: carbohydrate (chất xơ, đường sacarose, glucose, fructose, maltose, galactose), acid béo no, protein, acid amin, vitamin E, B6, C, chất khoáng (canxi, đồng, magie, phostpho, kali, natri, kẽm,…)  Tỏi có chứa 33 hợp chất lưu huỳnh , số enzyme , 17 acid amin khống chất selen Nó chứa nồng độ cao hợp chất lưu huỳnh loài Allium khác Các hợp chất lưu huỳnh có vai trị tạo mùi nhiều tác dụng y học Tỏi chứa khoảng % alliin (cysteinesulfoxide S - allyl) - hợp chất có hoạt tính sinh học cao b Tình hình nghiên cứu nước:  Tỏi (Allium sativum L.) có vị trí xứng đáng y học đại công nhận "cây thuốc kỷ" Từ trước đến nay, mức độ định, tỏi dùng để chống đầy hơi, bụng chướng, rối loạn tiêu hoá, tiêu chảy, chất chống lại vi sinh vật bệnh nhiễm khuẩn, nấm virus Trong năm gần đây, tỏi đánh giá cao có tác dụng việc làm giảm cholesterol huyết cao, làm hạ huyết áp, chống ung thư, tiểu đường Gần nhờ tiến khoa học kĩ thuật hội nhập Việt Nam, nhà khoa học Việt Nam tìm hiểu allicin tỏi để ứng dụng rộng rãi ngành y học bảo quản chống oxi hóa Nhưng đề tài chiết xuất allicin từ tỏi để làm nguyên liệu bào chế chưa quan tâm Việt Nam  Ở Việt Nam, tỏi trồng nhiều nơi đạt sản lượng tương đối cao, đặc biệt tiếng chất lượng lẫn sản lượng tỏi Lý Sơn (Quảng Ngãi) Củ tỏi có kích thước trung bình từ ÷6 cm, có màu trắng, củ có từ 12÷20 tép Thành phần củ tỏi chứa 0,1÷0.36% tinh dầu, 90% chứa hợp chất lưu huỳnh, thành phần chủ yếu củ tỏi chất allicin Tỏi tươi khơng có allicin mà có chứa chất alliin chất tác động enzyme alinaza giã dập cho allicin Ngoài tỏi cịn chứa nhiều vitamin khống chất đặc biệt selen Đây khoáng chất giúp thể người tăng cường hệ miễn dịch, giảm nguy mắc bệnh tim, ung thư, phát triển trí não tăng cường tuổi thọ cho người Hiện thị trường tỏi Lý Sơn bán với giá 150,000đ, với giá trị chất dinh dưỡng có lợi từ tỏi, chiết xuất để ứng dụng vào thực phẩm y học chắn chắn giá trị tỏi nâng cao nhiều Về lâu dài bà huyện đảo Lý Sơn trì phát triển nghề truyền thống Chính vậy, chúng tơi muốn sâu vào nghiên cứu chiết xuất tinh chế alliin từ tỏi  Tỏi (danh pháp hai phần: Allium sativum) lồi thực vật thuộc họ Hành, nghĩa có họ hàng với hành tây, hành ta, hành tím, tỏi tây, v.v người sử dụng làm gia vị, thuốc, rau loài họ hàng Tỏi gia vị dễ trồng, gặp thời tiết thuận lợi phát triển nhanh chóng, lợi dụng ưu điểm này, khơng gia đình thành thị sử dụng khoảng vườn nhỏ để trồng Phần hay sử dụng tỏi củ tỏi Củ tỏi có nhiều tép Từng tép tỏi củ tỏi có lớp vỏ mỏng bảo vệ Tỏi sinh trưởng tốt mơi trường nóng ẩm Nếu muốn bảo quản tỏi dùng nấu nướng, cần cất tỏi chỗ khơ khơng mọc mầm Khi nấu nướng cần bỏ lớp vỏ bảo vệ vứt bỏ phần mầm tỏi thường màu xanh nằm sâu tép tỏi  Tỏi có hoạt chất allicin liallyl sulfide ajoene Allicin hoạt chất mạnh quan trọng tỏi Allicin không diện tỏi Tuy nhiên, cắt mỏng đập dập xúc tác phân hố tố anilaza, chất aliin có sẳn tỏi biến thành allicin Do đó, cắt nhỏ đập nát, hoạt tính cao Một ký tỏi cho từ đến gam allicin Allicin dễ biến chất sau sản xuất Càng để lâu, bớt hoạt tính Đun nấu đẩy nhanh q trình chất • Một số tính chất bản: - Alliin: tác dụng men allinase tạo thành allicin (diallyl thiosulfinate) - Allicin: chất lỏng không màu, dễ bay hơi, gây mùi Tỷ trọng: d = 1,112 - Đặc điểm: bền, tương đối có hoạt tính hóa học (khả chống vi khuẩn) Ở nước (t= 230C), chu kỳ phân hủy: 30 – 40 ngày Do dễ phân hủy nên chung cất khơng tìm thấy allicin có mặt tinh dầu - Sự phân hủy Allicin: tạo 3-vinyl-6H-1,2-dithiin - Sự phân hủy Allicin: tạo 2-vinyl-H4-1,3-dithiin - Diallyl Disulphide kết hợp với Oxi tạo thành Diallyl Disulphide Oxide - C6H10OS2 - tức Alicin - Thông thường, phần trăm hợp chất như: 2-propen–1–ol; 1-propene, 3,3’-thiobis-sulfide tăng nhiệt độ thời gian chiết tăng lên hợp chất lưu huỳnh như: dimethyl disulfide; methyl–2–propenyl disulfide; dimetyl trisulfide di–2– propenyl trisulfide giảm - Khi nhiệt độ thời gian chiết tăng hợp chất lưu huỳnh từ 2, lưu huỳnh chuyển xuống hợp chất lưu huỳnh • Các phương pháp xuất: Phương pháp chưng cất lôi nước: dùng để tách biệt chất hỗn hợp, có chất khơng tan nước dễ bay với nước Phương pháp sohxlet: trình chiết hồi lưu dung môi hữu ether ethylic, aceton, dichlormethane chất béo chất phân cực, mà tan dễ dàng dung mơi hữu dung môi hữu qua chất cần chiết chất béo tách hóa theo dung mơi nhiệt độ cao Q trình diễn thực phẩm khơng cịn chất béo tiếp đuổi hết dung mơi hữu cơ, cịn lại chất béo cần phân tích (dùng phương pháp cân hay so màu) - Dùng dung mơi hữu trích ly chất béo có sản phẩm thực phẩm Sau làm bay hết dung mơi, chất béo cịn lại đem cân, tính hàm lượng chất béo có sản phẩm thực phẩm Phương pháp hỗ trợ sóng siêu âm: - Sự chiết xuất có hỗ trợ siêu ân ( UAE0 thực máy Sonifier PEX 3(R.E.U.S, Contes, France) bao gồm bình inox có kích thước 23× 13.7 cm, dung tích tối đa lít , biến bình hoạt động với tần số 25kHz với cướng độ siêu âm đầu vào tối đa 150W Sắc ký khí ghép khối phổ số ứng dụng (GC/MS-Gas Chromatography Mass Spectometry): phương pháp sắc ký đại với độ nhạy độ đặc hiệu cao sử dụng nghiên cứu phân tích kết hợp Thiết bị GC/MS cấu tạo thành phần: phần sắc ký khí (GC) dùng để phân tích hỗn hợp chất tìm chất cần phân tích, phần khối phổ (MS) mơ tả hợp phần riêng lẻ cách mô tả số khối Bằng kết hợp kỹ thuật (GC/MS_Gas Chromatography Mass Spectometry), nhà hố học đánh giá, phân tích định tính định lượng có cách giải số hóa chất Ngày nay, người ta ứng dụng kỹ thuật GC/MS nhiều sử dụng rộng rãi nghành y học, môi trường, nông sản, kiểm nghiệm thực phẩm Sắc ký lỏng hiệu cao (High-performance liquid chromatography; viết tắt: HPLC; gọi Sắc ký lỏng áp suất cao) kỹ thuật hóa phân tích dùng để tách, nhận biết, định lượng thành phần hỗn hợp Kỹ thuật dựa hệ thống bơm để đẩy dung môi lỏng áp suất cao, dung môi có chứa hỗn hợp mẫu, qua cột sắc ký Cột sắc ký đổ vật liệu hấp phụ rắn Mỗi thành phần mẫu tương tác tương đối khác với vật liệu hấp phụ, nên tốc độ dòng thành phần khác khác nhau, dẫn tới phân tách thành phần khì mà chúng chảy khỏi cột Sắc ký mơ tả q trình dịch chuyển khối lượng liên quan tới hấp phụ HPLC dựa hệ thống bơm để đẩy chất lỏng bị nén hỗn hợp mẫu qua cột đổ chất hấp phụ, dẫn tới phân tách thành phần mẫu 10.2 Danh mục cơng trình liên quan: • A Stoll, E Seebeck Experientia [Basel], 3, 114 (1947); C Oshumi, T Hayashi, K Sano, Phytochemistry, 33, 107 - 111, (1993) • Aruna Prakash, PhD, Fred Rigelhof and Eugene MIller, PhD (2000), “ antioxidant activity”, ANALYTICAL PROGRESS Medallion Laboratories • Dipaolo, J.A, Carrathers, C (1960), “ The Effect of Allicin from Garlic on Tumor Growth”, Cancer Research, (20): p431-434 • Dušica P Ilić, Vesna D Nikolić, Ljubiša B Nikolić (2011), “allicin and related compounds”, Faculty of Technology, Bulevar oslobođenja 124, 16000 Leskovac, Univesity of Nis, Serbia • H P Koch, L D Lawson, Garlic-The Science and Therapeutic Application of Allium sativum L and Related Species, 1996 (Tỏi - Khoa học tác dụng chữa bệnh) - Bản dịch Trần Tất Thắng Nhà xuất Y học, (2000); • Oommen S, Anto RJ, Srinivas G, Karunagaran D (2004), “Allicin (from garlic) induces xcaspase-mediated apoptosis in cancer cells”, Eur J Pharmacol, (1-3):p 97-103 • Peter josling (2005), “The heart of garlic”, I-IRC Publishing, USA • Đỗ Tấn Lợi (1995), “Cây thuốc vị thuốc Việt Nam”, NXB KHKT, Hà Nội • Võ Văn Chi (1997), “Từ điển thuốc Việt Nam” NXB Y học • Vũ Đình Tiến, Vũ Bình Dương, Nguyễn Văn Bạch, Phan Đình Châu, “Xây dựng quy trình chiết xuất SAC từ tỏi đen”, Tạp chí y dược qn số 1-2014 11 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI - Trong mặt hàng nông sản Việt Nam nói tỏi loại ngun-dược liệu q, tìm thấy khắp nơi đất nước Trong nhiều nơi trồng tỏi trở thành thương hiệu, tỏi Lí Sơn điển hình Đối với nhiều hộ gia đình đảo Lí Sơn, tỏi xem trồng truyền thống, sản lượng hàng năm nhiều đạt bình quân khoảng 1.650 tấn, nhiên giá bấp bênh giá trị thương phẩm chưa cao dao động từ 60.000-100.000đồng/kg tùy loại Vì hoạt động chế biến sản phẩm từ tỏi có giá trị dinh dưỡng dược tính cao tỏi đen cần quan tâm phát triển, góp phần nâng cao chất lượng giá trị sử dụng đem lại nguồn lợi kinh tế cho người dân nơi Nhoài ra, việc tìm kiếm, thu mua mẫu phục vụ trình nghiên cứu dễ dàng - Trên giới có nhiều nghiên cứu tỏi Một viết tạp chí Lancet (31.5.1975) Tiến sĩ R.C Jain, M.D thuộc trường Đại học Benghzi, Lybya đề cập đến nghiên cứu tác dụng hạ mỡ máu tỏi kiểm chứng thỏ thí nghiệm Một cơng trình nghiên cứu tỏi phổ biến tạp chí Praxis châu Âu Bác sĩ Piotrowski thuộc trường Đại học Geniva qua nghiên cứu 100 bệnh nhân cao huyết áp cho biết huyết áp đối tượng nầy bắt đầu hạ sau tuần điều trị với dầu tỏi Đây số nghiên cứu nhiều cơng trình nghiên cứu giới tỏi nói chung Allicin tỏi nói riêng để thấy lợi ích chúng Bằng việc sử dụng Allicin chiết xuất từ Alliin có sẵn tỏi, cơng ty giới sản xuất nhiều loại thực phẩm chức cao cấp với nhiều tác dụng sinh học quí - Nhưng nghiên cứu tỏi Việt Nam hạn chế, dừng lại việc tìm cơng dụng chúng mà chưa sâu vào phương pháp chiết, tách thành phần tỏi, đặc biệt Allicin Trong môi trường sống thay đổi khiến người có nhiều áp lực cơng việc, vấn đề thực phẩm sạch, khơng khí sạch… làm cho tình trạng người mắc bệnh ung thư, tim mạch Việt nam ngày tăng cao Nếu có nhiều nghiên cứu thành phần tỏi, có Allicin ứng dụng y học giúp hỗ trợ cho việc điều trị bệnh nói Nên nói việc nghiên cứu phân lập chất tỏi điều cần thiết cấp bách Vì vậy, nhóm chúng tơi định chọn đề tài “Chiết xuất tinh chế Allicin tỏi” làm đề tài nghiên cứu 12 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 12.1 a Chiết xuất Alliin phương pháp soxhlet Các yếu tố ảnh hưởng - Dung môi , lượng dung môi - Lượng nước - Quá trình hoạt động máy - Thời gian sấy nhiệt độ sấy b Điều kiện tốt cho 5g mẫu - Lượng dung môi khoảng 2/3 thể tích bình cầu 12.2 - Nước làm lạnh phải chạy liên tục - Máy hoạt động tốt, máy nghỉ phải đảm bảo ống giấy ngập dung môi - Sấy nhiệt độ 100-1050 C giờ, lấy để nguội bình hút ẩm cân, sấy tiếp 30 phút, sấy đến trọng lượng sai lệch không 0,002gam Chiết xuất Alliin phương pháp chưng cất lôi nước a Các yếu tố ảnh hưởng - Thời gian ngâm chiết dung môi - Nồng độ dung môi nước - Nồng độ dung dịch NaCl - Thời gian chưng cất b Điều kiện tốt cho 5g mẫu - Thời gian ngâm chiết dung môi: - Thể tích dung mơi nước: 300 mL - Nồng độ dung dịch NaCl: 2% (w/v) - Thời gian chưng cất: 1,5 12.3 Chiết xuất Alliin phương pháp hỗ trợ sóng siêu âm a Các yếu tố ảnh hưởng - Nhiệt độ chiết xuất - Cường độ siêu âm - Tỉ lệ ethanol: nước b Điều kiện tốt cho 0.25 g/ml đánh siêu âm dung môi - Nhiệt độ 400C - Tỉ lệ ethanol : nước 8:2 - Cường độ siêu âm là: 150 W 12.4 Tinh chế Allicin phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao: a Các yếu tố ảnh hưởng - Thành phần dung môi - Nhiệt độ - Thời gian b Điều kiện tốt - Hệ dung môi Methanol: nước với tỉ lệ 50:50 - Thời gian 10 phút - Dùng rửa giải đẳng dòng 12.5 Tinh chế Allicin phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ: a Các yếu tố ảnh hưởng - Nhiệt độ - Tốc độ pha động b Điều kiện tốt - Nhiệt độ thấp khả tách pha cao - Tốc độ pha động nhanh tốt 13 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: 13.1 Cách tiếp cận (cách thức, bước dự kiến để đạt mục tiêu nghiên cứu): - Triển khai bố trí thí nghiệm để xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình tách chiết tinh chế theo sơ đồ: Tỏi Lý Sơn Xử lý (rửa sạch, bóc vỏ ) Chiết phương pháp hỗ trợ sóng siêu âm Chiết soxhlet Alliin Phân tích thành phần hịa học phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) Phân lập chất Alliin phương pháp sắc ký hiệu cao Allicin 13.2 Phương pháp nghiên cứu  Các bước thực hiện: Phương phá chưng cất lôi nước  Thu mua xử lý nguyên liệu: tỏi sau mua từ Lí Sơn làm vỏ, gói kín bảo quản ngăn mát tủ lạnh  Chiết xuất Alliin ba phương pháp khác nhau:  Phương pháp chưng cất lôi nước với điều kiện khảo sát là: trạng thái tươi-khô, thời gian tỷ lệ dung môi so với khối lượng nguyên liệu  Phương pháp chiết Soxhlet với hexan với kiện khảo sát là: trạng thái tươi-khô, thời gian thể tích dung mơi  Phân tích thành phần hóa học tinh dầu phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) 13.2.1 Chiết xuất Alliin phương pháp chưng cất lôi nước:  Tỏi sau bóc vỏ cân lấy 100 g sau giã nhuyễn cho vào bình cầu 2000mL, thêm vào 1000 mL nước sau lắp vào hệ thống chưng cất lôi nước Sau khoảng thời gian khảo sát, tắt bếp để nguội, tinh dầu nhẹ nước nằm phía nên xả van để nước chảy trước sau thu tinh dầu Dùng muối Na2SO4 để làm khan phần nước lẫn tinh dầu để thu tinh dầu nguyên chất  Quy trình thực hiện: Tỏi ↓ sơ chế Tỏi bột ↓ Bình cầu ↓ Hệ thống chưng cất ↓ Ngưng tụ ↓ Phân ly ↓ Tinh dầu ↓ Na2SO4 khan Làm khan ↓ Sản phẩm tinh dầu  Tiến hành khảo sát hàm lượng Alliin thu dựa vào ba yếu tố:  Tỏi tươi tỏi khô  Tỏi khô: cân 100 g tỏi tươi sau cắt nhỏ phơi khơ ánh nắng mặt trời khoảng ngày  Thực chưng cất 100 g tỏi tươi lượng tỏi phơi phô (tương ứng với 100 g tỏi tươi) với 1000 mL nước thời gian 90 phút Sau tiến hành thao tác để thu tinh dầu, cân tính hàm lượng tinh dầu thu  Thời gian chưng cất  Thực chưng cất 100 g tỏi với 1000 mL nước năm khoảng thời gian khác nhau: 30, 60, 90, 120 150 phút Sau tiến hành thao tác để thu tinh dầu, cân tính hàm lượng tinh dầu thu  Tỉ lệ dung môi so với khối lượng nguyên liệu  Thực chưng cất 100 g tỏi với tỉ lệ dung môi so với nguyên liệu sau: 8:1, 9:1, 10:1, 11:1 12:1 với điều kiện thời gian tối ưu khảo sát Thu lượng tinh dầu tính hàm lượng tinh dầu thu 13.2.2 Chiết xuất Alliin phương pháp chiết Soxhlet:  Tỏi sau bóc vỏ cân lấy 50 g sau giã nhuyễn cho vào túi vải buộc chặt lại cho vào bình chiết, thêm vào bình cầu 200 mL hexan sau lắp vào hệ thống chiết Soxhlet Sau khoảng thời gian khảo sát, tắt bếp để nguội, thu tồn dịch chiết vào erlen sau đun nhẹ (700C) bếp cách thủy để dung môi bay hết thu tinh dầu Đem cân tính hàm lượng tinh dầu thu  Tiến hành khảo sát hàm lượng tinh dầu thu dựa vào ba yếu tố:  Tỏi tươi tỏi khô  Tỏi khơ: cân 50 g tỏi tươi sau cắt nhỏ phơi khô ánh nắng mặt trời khoảng ngày  Thực chiết Soxhlet 50 g tỏi tươi lượng tỏi phơi phô (tương ứng với 50 g tỏi tươi) với 200 mL hexan thời gian 90 phút Sau tiến hành thao tác để thu tinh dầu, cân tính hàm lượng tinh dầu thu  Thời gian chiết:  Thực chiết 50 g tỏi với 200 mL hexan năm khoảng thời gian khác nhau: 30, 60, 90, 120 150 phút Sau tiến hành thao tác để thu tinh dầu, cân tính hàm lượng tinh dầu thu  Thể tích dung môi tối ưu:  Thực chiết 50 g tỏi với thể tích hexan sau: 160, 180, 200, 220 240 mL với điều kiện thời gian tối ưu khảo sát Thu lượng tinh dầu tính hàm lượng tinh dầu thu 13.2.3 Chiết xuất Alliin phương pháp hỗ trợ sóng siêu âm:  Siêu âm âm có số nằm ngưỡng nghe người ( 16Hz – 18kHz) Siêu amm cung cấp lượng thông tượng tạo vỡ “ bọt” Trong môi trường chất lỏng, bọt hình thành chu kì đầu xe vỡ chu kỳ sau, giải phòng lượng lớn Trong lĩnh vực hợp chất thiên nhiên, siêu âm chủ yếu sử dụng để hỗ trợ cho phuong pháp tẩm trích giúp thu ngắn thời gian tinh chế Trong trường hợp tinh chế allicin thực nhiệt độ phịng nên sản phẩm ln có mùi thơm tự nhiên 13.2.4 Xác định thành phần hóa học tinh dầu phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS):  Thành phần tinh dầu xác định sau: xác định thời gian lưu chất GC giống với thời gian lưu chất biết trước Đối chiếu phổ khối lượng thu với phổ gốc thư viện phổ NIST, từ định danh cấu tử tinh dầu  Xác định thành phần hóa học tinh dầu tỏi phổ GC /MS 13.2.5 Phân lập chất Alliin phương pháp dùng sắc kí lỏng hiệu cao:  Quy trình thực hiện: Sản xuất tinh thể deoxyalliin Sản xuất Alliin Bổ sung thêm dịch tỏi tươi Dịch Allicin Đông khô Kiểm tra bột thu HPLC a Chuẩn bị nguyên liệu: - Tỏi Lý Sơn sau sử lý sơ (bóc vỏ, thái lát ,bỏ tép tỏi hỏng, phơi) - Hóa chất: L-cysteine hydrochloride monohydrate, sodium hydroxide, allyl chloride, axit glacial acetic, methanol, diethyl ether, hydrogen peroxide - HPLC kiểm tra độ tinh sạch:(URL7), máy đo bước sóng b Tiến hành: - Sản xuất tinh thể deoxyalliin: - L-cysteine hydrochloride monohydrate hòa tan vào nước cất khuấy - nhiệt độ 20-25ºC Bổ sung thêm sodium hydroxide hòa tan nước cất giọt Bổ sung allyl chloride nhiệt độ 25 - 30oC - Sau làm lạnh dung dịch 4oC, tiếp tục bổ sung thêm axit glacial acetic dạng giọt - tới tạo dạng kết tủa màu trắng Sau đó, tách phần kết tủa trắng lọc làm khô Phần kết tủa trắng hòa tan nước cất nhiệt độ 45 oC, sau làm lạnh - methanol -20oC làm khơ Lập lại lần Sau đó, chất rắn rửa với diethyl ether làm khô  Sản xuất alliin: - deoxyalliin bổ sung thêm nước khuấy - hydrogen peroxide bổ sung vào dung dịch dạng nhỏ giọt - Bổ sung thêm methanol, khuấy - hydrogen peroxide bổ sung giọt khuấy nhiệt độ thích hợp  Sản xuất Allicin: - Lấy 10 gram Alliin hòa tan 800ml nước cất Sau bổ sung thêm 12 gram tỏi nghiền nát Bổ sung thêm nước cất đủ tới lít - Ủ hỗn hợp 4ºC - Sau 24 lọc thu dịch (chính Allicin thu được) - Dịch lỏng tiếp tục đông khô thu Allicin dạng bột - Chạy HPLC kiểm tra độ tinh sạch:(URL7) - 1mg bột sau đơng khơ hồ tan vào 1ml methanol - Sau dung dịch phá bọt bể siêu âm - Đưa đệm methanol lên cột C18 đảo pha - Đưa dịch lên cột tốc độ 1,2ml/phút - Sử dụng pha động gồm acetonitrile: đệm phosphate (0,01N, PH=2,5) 85:15 - Đo bước sóng UV 375nm  HPLC phương pháp chia tách pha động chất lỏng pha tĩnh chứa cột chất rắn phân chia dạng tiểu phân chất lỏng phủ lên chất mang rắn, hay chất mang biến liên kết hóa học với nhóm chức hữu  Chúng ta sử dụng nhiều dung mơi kinh nghiệm thực tế cho thấy methanol (MeOH), acetonitrile (ACN) tetrahydrofuran (THF) đạt yêu cầu Nước dung môi cho vào dung môi hữu để giảm khả rửa giải Mỗi dung môi đặc trưng số vật lý số khúc xạ (refractive index), độ nhớt (viscocity), nhiệt độ sôi (boiling point), độ phân cực (polarity index), độ rửa giải (eluent strength)…  Trong độ phân cực độ rửa giải có tác động lớn lên khả phân tách mũi sắc ký Bảng 1: Tính chất số pha động sắc ký lỏng  Có ba thơng số gây ảnh hưởng lớn đến tách mũi sắc ký: số đĩa lý thuyết N, hệ số dung lượng K’, độ chọn lọc α Khi thay đổi thành phần pha động không đem lại kết tách mũi theo yêu cầu phải thay đổi chất pha động (sử dụng dung môi khác), tức thay đổi α Đôi phải thay đổi pha tĩnh  Dịch tỏi sau chiết xuất đưa vào máy thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ với dung môi pha chế sử dụng thí nghiệm để tinh chế dịch tỏi tinh khiết hiệu 13.3 Phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu: tỏi Lý Sơn ( Quảng Ngãi) - Phương pháp nghiên cứu: + Phương pháp chiết chưng cất lôi nước + Phương pháp chiết soxhlet + Phương pháp chiết hỗ trợ sóng siêu âm + Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) + Phương pháp sắc ký khí lỏng hiệu cao 14 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN: Nội dung nghiên cứu Chiết chưng cất lôi nước Chiết phương pháp Soxhlet Chiết hỗ trợ sóng siêu âm Phân tích thành phần hóa học phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) Phân lập chất Alliin phương pháp dùng sắc kí Sản phẩm phải đạt Alliin Alliin Alliin Allicin Allicin Thời gian (bắt đầu-kết thúc) 29/5/2016÷ 27/10/2016 29/5/2016÷ 27/10/2016 29/5/2016÷ 27/10/2016 27/10/2016÷ 27/12/2016 27/10/2016÷ 27/12/2016 Người thực lỏng hiệu cao 15 SẢN PHẨM VÀ ĐỊA CHỈ ỨNG DỤNG Loại sản phẩm:  Mẫu Giống trồng Vật liệu Giống gia súc Tiêu chuẩn Tài liệu dự báo Bản kiến nghị Qui phạm Đề án Sản phẩm khác: Thiết bị máy móc Qui trình cơng nghệ Sơ đồ Luận chứng kinh tế Dây chuyền công nghệ Phương pháp Báo cáo phân tích Chương trình máy tính Tên sản phẩm, số lượng yêu cầu khoa học sản phẩm:  STT Tên sản phẩm Số lượng Yêu cầu khoa học Về cảm quan: dung dịch thu khơng có cặn, sản phẩm có mùi thơm tự nhiên, với độ tinh 98% Allicin Địa ứng dụng (tên địa phương, đơn vị ứng dụng):  16 KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ NGUỒN KINH PHÍ:  Tổng kinh phí:  Trong đó: đồng - Kinh phí nghiệp khoa học công nghệ: đồng - Các nguồn kinh phí khác (cơ sở hỗ trợ, tài trợ cá nhân, tổ chức ):  Nhu cầu kinh phí năm:  Dự trù kinh phí theo mục chi (th khốn chun mơn; ngun vật liệu, lượng; thiết bị máy móc; chi khác): TT Ngày Nội dung khoản chi Kinh phí (Triệu đồng) Tổng số Từ NSNN Khác Th khốn chuyên môn Nguyên, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc chuyên dùng Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng số tháng năm Đơn vị chủ trì Ngày tháng năm Chủ nhiệm đề tài Ngày tháng năm Cơ quan chủ trì duyệt TL HIỆU TRƯỞNG TRƯỞNG PHỊNG KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Phụ lục: DỰ TỐN KINH PHÍ CHI CHO ĐỀ TÀI I- DỰ TOÁN CHUNG CÁC KHOẢN CHI STT Nội dung khoản chi Tổng số Kinh phí (triệu đồng) Từ NSNN Khác Ghi Th khốn chun mơn Ngun, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc chuyên dùng Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng số II- DIỄN GIẢI CÁC KHOẢN CHI Khoản 1: TH KHỐN CHUN MƠN (Đơn vị tính: triệu đồng) STT Nội dung thuê khoán Cộng (1) Tổng kinh phí Nguồn vốn NSNN Khác Ghi Khoản 2: NGUYÊN VẬT LIỆU, NĂNG LƯỢNG (Đơn vị tính: triệu đồng) T T Nội dung Ethanol 95% Ethanol 60% Na2SO4 , KOH Soxhlet250ml Cối sứ Giấy lọc Bếp cách thủy Phễu rót Hệ dung mơi: Methanol-nước, 4:1 Methanol-acid formic 1% nước, 1:2 Amino-oxy acetat 10 Hệ dung môi: Ete etylic, petrolTetraclorua cacbon NH4OH-MeOH, 1:3 CHCL3-MeOH, 6:4 NH3 CLSi(CH3)3 ĐVT Số lượng Đơn giá Thành tiền Nguồn vốn NS NN Khác Ghi (v/v) (v/v) mg bình tờ cái (v/v/v) (v/v/v) Khoản 3: THIẾT BỊ, MÁY MÓC CHUYÊN DÙNG (Đơn vị tính : triệu đồng) TT Nội dung Đơn vị đo Số lượng Đơn giá Bồn siêu âm với tần số 35kHz Bồn nhiệt Polyscience 9610, USA Bình chứa hình chữ nhật (50cm:60cm:20cm) Hệ thống sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC High Performance Liquid Chromatography ) Hệ thống sắc ký phân bố ngược dòng tốc độ cao (High speed countercurrent chromatographyHSCCC Bếp cách thủy Bếp điện Bộ dụng cụ chưng cất lôi nước Bộ dụng cụ Soxhlet Cân kỹ thuật Bình lóng Thành tiền NSNN Nguồn vốn Tự có Khác Cộng (3) Khoản 4: XÂY DỰNG, SỬA CHỮA NHỎ TT Nội dung (Đơn vị tính : triệu đồng) Nguồn vốn Kinh phí NSNN Tự có Khác Khơng Cộng (4) Khoản 5: CHI KHÁC TT Nội dung (Đơn vị tính: triệu đồng) Nguồn vốn Kinh phí NSNN Tự có Khác Phụ cấp chủ nhiệm đề tài Nghiệm thu Phụ cấp cán hướng dẫn In ấn Cộng (5) Đơn vị chủ trì Chủ nhiệm đề tài Phòng KH-TC Phòng KHCN – HTQT ... loại thực phẩm chức cao cấp với nhiều tác dụng sinh học quí - Nhưng nghiên cứu tỏi Việt Nam hạn chế, dừng lại việc tìm công dụng chúng mà chưa sâu vào phương pháp chiết, tách thành phần tỏi, đặc... nhanh tốt 13 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: 13.1 Cách tiếp cận (cách thức, bước dự kiến để đạt mục tiêu nghiên cứu) : - Triển khai bố trí thí nghiệm để xác định yếu tố. .. giải đẳng dòng 12.5 Tinh chế Allicin phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ: a Các yếu tố ảnh hưởng - Nhiệt độ - Tốc độ pha động b Điều kiện tốt - Nhiệt độ thấp khả tách pha cao - Tốc độ pha động