Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly tinh dầu bạch đàn trắng eucalyptus camaldulensis dehnh xác định thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA LẦN THỨ XX NĂM 2018 TÊN CƠNG TRÌNH: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Q TRÌNH TRÍCH LY TINH DẦU BẠCH ĐÀN TRẮNG (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.), XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: CƠNG NGHỆ HĨA - DƯỢC CHUN NGÀNH: DƯỢC LIỆU Mã số cơng trình: …………………………… (Phần BTC Giải thưởng ghi) i MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH viii TÓM TẮT ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .5 1.1 Giới thiệu Bạch đàn trắng .5 1.1.1 Vị trí phân loại thực vật 1.1.2 Khái quát họ Sim .6 1.1.3 Sơ lược chi Bạch đàn 1.1.4 Nguồn gốc phân bố 1.1.5 Đặc điểm thực vật 1.1.6 Thành phần hoá học .10 1.2 Giới thiệu tinh dầu .14 1.2.1 Khái niệm tinh dầu 14 1.2.2 Phân bố tinh dầu thiên nhiên 14 1.2.3 Q trình tích luỹ tinh dầu 15 1.2.4 Tính chất vật lý tinh dầu 15 1.2.5 Tính chất hố học tinh dầu 16 1.2.6 Ảnh hưởng nhân tố khác đến thành phần tính chất tinh dầu Bạch đàn trắng 17 1.2.7 Ứng dụng tinh dầu Bạch đàn 18 1.2.8 Nguyên tắc sản xuất tinh dầu từ nguyên liệu thiên nhiên 19 1.2.9 Nguyên tắc trích ly tinh dầu 19 1.2.10 Các phương pháp trích ly tinh dầu .19 1.3 Giới thiệu phương pháp chưng cất lôi nước .24 ii 1.4 Khả kháng khuẩn chế kháng khuẩn hợp chất kháng khuẩn có nguồn gốc thực vật 26 1.4.1 Khái niệm .26 1.4.2 Các chế kháng khuẩn .26 1.4.3 Một số nhóm hợp chất thực vật 27 1.5 Giới thiệu chủng vi khuẩn gây bệnh 33 1.5.1 Staphyllococcus aureus 33 1.5.2 Escherichia coli (E.coli) .35 1.5.3 Salmonella 36 PHẦN 2: MỤC TIÊU - PHƯƠNG PHÁP 39 2.1 Vật liệu 39 2.1.1 Nguyên liệu 39 2.1.2 Dụng cụ thiết bị .39 2.1.3 Hóa chất 40 2.2 Phương pháp nghiên cứu 41 2.2.1 Tiến hành trích ly tinh dầu khảo sát yếu tố ảnh hưởng .42 2.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng trình chưng cất 45 2.2.3 Xác định số vật lý, hoá học tinh dầu Bạch đàn trắng 51 2.2.3.4 Xác định thành phần hoá học tinh dầu 55 2.2.3.5 Phương pháp đánh giá hoạt lực kháng khuẩn 56 PHẦN 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 59 3.1 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng tinh dầu ctrong trình chưng cất phương pháp lôi nước 59 3.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng kích thước nguyên liệu (cắt nhỏ xay nhuyễn) đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 59 iii 3.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng tuổi nguyên liệu (lá non, bánh tẻ, già) đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 61 3.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng lượng nước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 63 3.1.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ muối NaCl bổ sung vào nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 65 3.1.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu nước muối trước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 67 3.1.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 69 3.2 Xác định số vật lý, hóa học tinh dầu Bạch đàn trắng .71 3.2.1 Đánh giá cảm quan .71 3.2.2 Định lượng tinh dầu Bạch đàn trắng 72 3.2.3 Kết đo tỷ trọng tinh dầu Bạch đàn trắng .72 3.2.4 Kết xác định độ hòa tan tinh dầu Bạch đàn trắng ethanol .73 3.2.5 Chỉ số hóa học tinh dầu Bạch đàn trắng 74 3.3 Kết xác định thành phần hoá học tinh dầu 74 3.4 Xác định hoạt lực kháng khuẩn tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 77 3.4.1 Kết hoạt tính kháng Salmonella tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 77 3.4.2 Kết hoạt tính kháng Staphylococcus aureaus tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 79 iv 3.4.3 Kết hoạt tính kháng E.coli tinh dầu bạch đàn trắng thư phương pháp chưng cất lôi nước 81 PHẦN 4: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 84 4.1 Kết luận 84 4.2 Đề nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Tài liệu tiếng Việt 86 Tài liệu tiếng Anh 87 Tài liệu Internet 88 PHỤ LỤC v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DMSO : Dimethyl sulfoxyde DNA : Deoxyribonucleic Acid E.Coli : Escherichia coli GC : Gas chromatography MS : Mass spectrometry NA : Nutrient Agar NB : Nutrient Broth PABA : 4-Aminobenzoic acid RNA : Ribonucleic Acid SAS : Statistical Analysis Systems TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TCVS : Tiêu chuẩn vi sinh TSA : Trypticase Soy Agar TSB : Trypticase Soy Broth vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Khảo sát ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 46 Bảng 2.2 Khảo sát ảnh hưởng tuổi nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 47 Bảng 2.3 Khảo sát ảnh hưởng lượng nước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 48 Bảng 2.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ muối NaCl bổ sung vào nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước .49 Bảng 2.5 Khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu nước muối trước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 50 Bảng 2.6 Khảo sát ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 51 Bảng 3.1 Kết ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 59 Bảng 3.2 Kết ảnh hưởng tuổi nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 61 Bảng 3.3 Kết ảnh hưởng lượng nước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 63 vii Bảng 3.4 Kết ảnh hưởng nồng độ muối NaCl bổ sung vào nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước .65 Bảng 3.5 Kết ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu nước muối trước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 67 Bảng 3.6 Khảo sát ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 69 Bảng 3.7 Kết định lượng tinh dầu Bạch đàn trắng 72 Bảng 3.8 Kết xác định tỷ trọng tinh dầu Bạch đàn trắng ethanol 73 Bảng 3.9 Kết xác định số hóa học tinh dầu Bạch đàn trắng .73 Bảng 3.10 Kết xác định độ hòa tan tinh dầu Bạch đàn trắng ethanol 74 Bảng 3.11 Kết xác định thành phần hóa học hàm lượng tương đối hợp chất mẫu tinh dầu Bạch đàn trắng phương pháp GC – MS 75 Bảng 3.12 Kết hoạt tính kháng Samonella tinh dầu Bạch đàn trắng 77 Bảng 3.13 Kết hoạt tính kháng Staphylococcus aureus tinh dầu Bạch đàn trắng 79 Bảng 3.14 Kết hoạt tính kháng E.coli tinh dầu Bạch đàn trắng .81 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cây Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.) .5 Hình 1.2 Một số loài thuộc chi Bạch đàn Hình 1.3 Hình ảnh hai loại Bạch đàn trắng .10 Hình 1.4 Hệ thống chưng cất lôi nước 19 Hình 1.5 Máy ép tinh dầu 21 Hình 1.6 Hệ thống chưng cất nước hỗ trợ vi sóng 23 Hình 1.7 Hệ thống chưng cất lôi nước 25 Hình 1.8 Những vị trí vi khuẩn bị tác động hợp chất thực vật 27 Hình 1.9 Cấu trúc Morphine 28 Hình 1.10 Quinie trích ly từ Cinchona officinalis 28 Hình 1.11 Sơ đồ phân loại sapoin 31 Hình 1.12 Vi khuẩn Staphyllococcus aureus 34 Hình 1.13 Vi khuẩn E.coli .35 Hình 1.14 Vi khuẩn Salmonella 36 Hình 2.1 Hai loại Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehnh.) 39 Hình 2.2 Sơ đồ bước tiến hành nghiên cứu thu nhận tinh dầu Bạch đàn trắng phương pháp chưng cất lơi nước 41 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình chưng cất tinh dầu Bạch đàn trắng .42 Hình 2.4 Lá Bạch đàn trắng sau cắt nhỏ chuyển vào bình cầu 43 Hình 2.5 Tinh dầu Bạch đàn trắng nước tách thành pha 44 Hình 2.6 Bộ dụng cụ chưng cất tinh dầu nhẹ nước Clevenger 45 Hình 2.7 Kích thước nguyên liệu 46 Hình 2.8 Lá Bạch đàn trắng sau cắt nhỏ chuyển vào bình cầu 47 Hình 2.9 Quy trình đánh giá hoạt lực kháng khuẩn tinh dầu Bạch đàn trắng .56 ix Hình 3.1 Đồ thị thể ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 60 Hình 3.2 Đồ thị thể ảnh hưởng tuổi nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 62 Hình 3.3 Đồ thị thể ảnh hưởng lượng nước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 64 Hình 3.4 Đồ thị thể ảnh hưởng nồng độ muối NaCl bổ sung vào nguyên liệu đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 66 Hình 3.5 Đồ thị thể ảnh hưởng thời gian ngâm mẫu trước chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 68 Hình 3.6 Đồ thị thể ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hàm lượng tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 70 Hình 3.7 Tinh dầu Bạch đàn trắng thu phương pháp chưng cất lôi nước 71 Hình 3.8 Kết kháng Salmonella 78 Hình 3.9 Kết kháng Staphylococcus aureus 80 Hình 3.10 Kết kháng E.coli 82 11 21:33 Thursday, July 12, 2018 The ANOVA Procedure t Tests (LSD) for THETICH NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 10 Error Mean Square 0.001167 Critical Value of t 2.22814 Least Significant Difference 0.0621 Means with the same letter are not significantly different t Grouping Mean N TGIANNGAM A 2.16667 60p B B B 1.95000 90p 1.91667 30p 1.86667 120p 1.58333 0p C C C D ANH HUONG CUA THOI GIAN NGAM MAU 21:33 Thursday, July 12, 2018 The ANOVA Procedure t Tests (LSD) for THETICH NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha 0.01 Error Degrees of Freedom 10 Error Mean Square 0.001167 Critical Value of t 3.16927 Least Significant Difference 0.0884 Means with the same letter are not significantly different 12 t Grouping Mean N TGIANNGAM A 2.16667 60p B B B B B 1.95000 90p 1.91667 30p 1.86667 120p C 1.58333 0p Xử lý số liệu ảnh hưởng thời gian chưng cất đến hàm lượng tinh dầu thu phương pháp chưng cất lôi nước ANH HUONG CUA THOI GIAN CHUNG CAT 21:36 Thursday, July 12, 2018 The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels TGIANCHUNG Values 120p 180p 240p 30p 60p Number of Observations Read Number of Observations Used ANH HUONG CUA THOI GIAN CHUNG CAT 15 15 21:36 Thursday, July 12, 2018 The ANOVA Procedure Dependent Variable: THETICH Source Value Pr > F Model 1933.50 DF Squares Sum of Mean Square 6.44500000 1.61125000 F 1.946125 0.028868 DF TGIANCHUNG 1933.50 F Model 426.79 F F DF F NONGDO 796.6666667 199.1666667 426.79 F Model 863.13 F DF Anova SS F DUONGKINH Mean 20.66667 Mean Square F NONGDO 920.6666667 230.1666667 863.13 F F DF Anova SS DUONGKINH Mean 11.93333 Mean Square NONGDO 427.6000000 106.9000000 320.70