KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BƯỚC ĐẦU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DẦU HẠT LAI (Aleurites moluccana)

Cây Lai (Aleurites moluccana) là loài cây gỗ lớn đa tác dụng, có phân bố rộng từ các tỉnh phía Bắc đến các tỉnh Tây Nguyên. Dầu ép từ hạt Lai có giá trị dinh dưỡng cao, tại một số nước trên thế giới như Hawai, Úc, Malaysia, dầu Lai được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Các kết quả nghiên cứu ban đầu về tách dầu từ hạt và xác định thành phần hóa học của dầu Lai phân bố tại ba vùng Đông Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên cho thấy...

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BƯỚC ĐẦU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DẦU HẠT LAI (Aleurites moluccana) Lương Văn Tiến, Vũ Hoàng Phương, Hoàng Văn Thắng Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam TÓM TẮT Cây Lai (Aleurites moluccana) lồi gỗ lớn đa tác dụng, có phân bố rộng từ tỉnh phía Bắc đến tỉnh Tây Nguyên Dầu ép từ hạt Lai có giá trị dinh dưỡng cao, số nước giới Hawai, Úc, Malaysia, dầu Lai sử dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm dược phẩm Các kết nghiên cứu ban đầu tách dầu từ hạt xác định thành phần hóa học dầu Lai phân bố ba vùng Đông Bắc, Bắc Trung Bộ Tây Nguyên cho thấy hàm lượng axit linoleic (axit omega- 6) chiếm 32–40%, hàm lượng axit linolenic (α- linoleic) 22 – 26%, hàm lượng axit oleic 22 – 38%, tổng hàm lượng axit béo bão hoà thấp 12%; axit béo bão hoà chưa bão hoà cịn có mặt alcaloid, terpennoid, flavonoid Dầu Lai có số axit thấp, số iode tương đối cao (115), độ nhớt thấp (45 cP), loại dầu dễ ester hóa để làm nguyên liệu cho sản xuất biodiesel Các kết phân tích cho thấy coi dầu Lai nguồn nguyên liệu dầu thực vật quan trọng tương lai Từ khoá: Dầu Lai, Aleurites moluccana, Thành phần hóa học ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Lai (Aleurites moluccana), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) loài nhiệt đới, phân bố rộng rãi Đông Nam Á, Trung Quốc, Philippin, Ấn Độ, Malaysia, Mỹ, Úc Cây Lai biết loài đa tác dụng Hạt Lai dùng để ăn, ép dầu dùng cơng nghiệp xà phịng, mỹ phẩm, chế dầu nhờn, thắp sáng, làm sơn, verni Khô dầu khử độc dùng làm thức ăn chăn nuôi Một số phận dùng làm thuốc chữa bệnh lá, hoa, nhựa tiết từ cành non Gỗ dùng làm nhà, đóng đồ mộc Cây cịn trồng làm cảnh, bóng mát Phần quan trọng Lai dầu ép từ hạt Theo tài liệu nghiên cứu nước công bố, dầu chiết phương pháp Sochxlet dung môi n-hexan, xác định thành phần dầu phương pháp sắc ký khí/khối phổ (GC/MS), dầu Lai có khoảng 13 axit béo no không no, chiếm 92% khối lượng, bao gồm: myristic, palmitic, palmitoleic, heptadecanoic, heptadecenoic, stearic, oleic, linoleic, arachidic, eicosenoic, behenic, lignoceric Trong dầu Lai, thành phần chủ yếu axit béo, phần lại bao gồm saponin, terpenoid peroxides Dầu ép từ hạt Lai loại dầu có giá trị dinh dưỡng có hàm lượng axit béo chưa bão hịa cao, đặc biệt hàm lượng linoleic α- linoleic (còn gọi axit omega -6) đạt tới 60%, axit hồn tồn khơng thể thiếu cho trình trao đổi chất thể động vật khơng có khả tự sinh axit Axit linoleic sử dụng dược phẩm để chế tạo thuốc ngăn ngừa số bệnh ung thư, tiểu đường, xơ vữa động mạch, sử dụng mỹ phẩm, làm xà phòng, chất nhũ hóa, mỹ phẩm Ở Việt Nam, lồi Lai có phạm vi phân bố rộng, từ tỉnh phía Bắc đến tỉnh Tây Nguyên Người dân địa phương từ lâu biết sử dụng sản phẩm từ Lai dầu ép từ hạt làm thực phẩm, dùng non vỏ thân làm thuốc chữa bệnh, nghiên cứu loài này, đặc biệt nghiên cứu thành phần hoạt chất dầu hạt chưa thực cách đầy đủ Đề tài “Nghiên cứu chọn giống kỹ thuật trồng Lai (Aleurites moluccana) Tây Nguyên, Bắc Trung Bộ Đông Bắc theo hướng lấy quả” TSKH Lương Văn Tiến, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam chủ trì thực hiện, với mục đích xác định biện pháp gây trồng phù hợp, đồng thời xác định giống Lai có suất quả, hàm lượng chất lượng dầu cao Kết phân tích dầu hạt từ trội ba vùng sinh thái cho thấy thành phần hoạt chất phong phú, đặc biệt tổng hàm lượng axit béo chưa bão hoà lên đến 80% Bài báo cung cấp thông tin ban đầu tách dầu từ hạt Lai xác định thành phần hoá học dầu thu NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Hạt lấy từ chín Lai (Aleurites moluccana), từ 10-40 tuổi, tỉnh Lạng Sơn, Bắc Kạn, Thanh Hóa, Nghệ An, Gia Lai Hạt sau thu hái đập vỏ cứng lấy nhân làm nguyên liệu để thực nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Tách dầu béo từ hạt phương pháp ép kết hợp chiết sochxlet dung môi n- hexan Hạt Lai sau xử lý sơ (loại bỏ tạp chất học), đập vỡ vỏ cứng, tách lấy nhân hạt, cân xác 100g nhân đưa vào thiết bị ép lạnh, ép áp suất 6000Psi, thu lấy tồn lượng dầu thơ Lượng dầu thô lọc làm khan Na2S04 khan (loại PA) thu dầu béo lần Toàn bã sau ép đưa vào chiết Sochxlet, dung môi n-hexan, chiết Sau trích ly, hỗn hợp dầu béo n-hexan lọc, hỗn hợp thu đem loại dung môi cách cô quay áp suất thấp thu dầu béo lần Hàm lượng dầu nhân hạt Lai tính tổng lần lần Phương pháp áp dụng dựa thực tế sản xuất dầu béo thu phương pháp ép Phương pháp ép kết hợp với trích ly vừa cho phép đánh giá khả thu dầu thực tế sản xuất vừa trích ly hết lượng dầu có hạt Xác định thành phần hóa học Định tính nhóm chất hữu thành phần dầu hạt Lai phản ứng hóa học theo phương pháp thơng dụng phịng thí nghiệm chuẩn hố để sơ hóa thành phần hoạt chất Định tính alcaloid thuốc thử Dragendorff, nhận biết flavonoid phản ứng đặc trưng với dung dịch NaOH 10%, nhận biết terpenoid axit sulfuric 10% ethanol, nhận biết carotenoid dung dịch H2S04 đậm đặc, nhận biết saponin lắc dung dịch loãng nước, nhận biết tinh dầu bốc tới cắn, nhận biết chất béo nhỏ dung dịch lên giấy Phương pháp phân tích Các số hóa lý dầu Lai xác định phương pháp chuẩn hóa theo TCVN, số bao gồm chiết suất, tỷ trọng, độ nhớt, số axit - Chiết suất xác định máy khúc xạ KRUSS Đức, nhiệt độ 20oC - Độ nhớt xác định máy DV- I + hãng Brookfield (USA) + Đơn vị đo: cP + Spindle: số + Tốc độ quay: 30-60rpm + Nhiệt độ đo: 25oC - Độ ẩm nhân hạt xác định theo DĐVN – 2009 Phương pháp xác định độ ẩm dược liệu - Chỉ số axít xác định theo DĐVN – 2009 Phương pháp xác định số axít dầu béo - Tỉ trọng xác định theo phương pháp Picnometer đo nhiệt độ 20oC - Thành phần axit béo dầu Lai phân tích phương pháp sắc ký khí GC HP6890; detector khối phổ MSD Agilent 5973N detector ion hóa lửa FID Hệ thống phân tích gồm cột INNOWAX 30m x 0,32mm x 0,25mm, lắp hai cột song song, cột vào detector khối phổ để định danh, cột vào detector ion hóa lửa để định lượng Khí mang Helium, tốc độ dịng ml/phút, lượng mẫu bơm vào cột 1µl, chương trình nhiệt độ từ 80oC đến 250oC Phép phân tích thực Phịng Phân tích Hố học, Viện Hố học Hợp chất Thiên nhiên, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Xác định thành phần hố học Kết định tính thành phần hố học nhân hạt Lai trình bày bảng Dấu (+) cho kết dương tính với thuốc thử, có mặt nhóm chất tương ứng cần định tính; dấu (++) cho kết thử rõ, phản ứng xảy nhanh, cho màu sắc kết tủa lập tức; dấu (-) cho kết âm tính TT Bảng 1: Kết định tính nhóm chất hữu nhân hạt Lai Nhóm chất Các phản ứng nhận biết Phản ứng dương tính Phản ứng với thuốc thử Alcaloid Dragendorff Tủa cam Bouchardad Tủa nâu Phản ứng với Flavonoid Dung dịch NaOH 10% Dung dịch có màu hồng Dung dịch FeCl3 5% Phản ứng với dung dịch H2SO4 Terpenoid Tủa nâu đỏ 10% ethanol Tinh dầu Bốc tới cắn Có mùi thơm Chất béo Nhỏ dung dịch lên giấy Vết mờ Carotenoid H2SO4 đ đ Xanh dương hay xanh lục Saponin Lắc dung dịch loãng nước Khơng có bọt Kết + + + ++ + + - Qua phân tích định tính thành phần hóa học cho thấy nhân hạt Lai chứa thành phần gồm chất béo, tinh dầu, alcaloid, terpenoid, flavonoid Kết trích ly dầu béo Kết phân tích thành phần hố học dầu hạt Lai trình bày bảng Bảng 2: Hàm lượng dầu thành phần hoá học dầu hạt Lai Thành phần hoá học TT Mẫu trội H.lượng dầu (%) Myristic C14 : Palmitic C16 : Palmito leic C16:1 Steari c C18:0 Oleic C18:1 Linoleic C18:2 Linolenic C18:3 Arachi dic C20:0 Gadoleic C20:1 Beheni c C22:0 Erucic C22:1 Ligno ceric C24:0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 DD5 DD7 PL1 PL8 PL10 PL11 PL12 CL1 CL4 BS4 BS5 BS6 BS7 BS8 AS1 AS2 TD3 TD4 QH6 QH7 QH8 BB5 BB6 BB9 44,58 59,98 48,97 59,10 57,40 69,12 72,52 36,76 35,42 27,73 33,23 33,08 39,76 35,32 56,02 69,20 47,07 52,54 38,02 47,77 46,60 38,27 38,84 48,34 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,08 0,0 5,79 6,18 11,02 8,88 7,07 9,00 7,98 6,96 7,40 4,44 6,04 7,79 8,00 8,02 6,86 7,52 7,20 6,88 8,79 6,00 6,12 7,43 6,80 7,31 0.0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,04 0,0 0,0 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,08 2,89 1,80 3,67 3,42 2,95 2,91 2,55 2,70 2,41 2,76 2,82 3,00 1,92 2,92 2,64 3,00 2,95 2,28 2,7 2,44 2,47 2,95 2,51 22,35 23,07 24,18 20,88 23,97 24,58 23,19 27,89 34,47 16,00 36,59 24,87 20,00 14,04 31,74 29,52 34,20 29,45 40,75 36,00 36,79 34,45 29,50 38,65 41,52 38,85 38,39 33,94 38,16 36,47 39,98 39,86 35,30 24,46 33,27 38,46 33,70 22,09 36,55 37,50 33,50 33,84 26,04 33,20 34,17 35,39 33,90 31,92 26,78 29,01 24,11 21,24 27,41 27,00 25,94 22,62 20,20 10,95 21,34 26,07 21,10 15,08 20,46 22,50 20,50 25,07 22,19 21,30 20,38 20,25 25,00 19,61 0,10 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,12 0,0 2,4 0,0 0,0 0,20 0,0 1,47 0,0 0,20 1,81 0,0 0,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 11,42 0,0 0,0 0,0 0,0 0,00 13,80 0,1 0,0 11,00 7,25 0,0 0,32 0,40 0,0 0,1 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 0,0 0,0 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,38 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 0,0 0,0 0,3 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 13,6 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Ghi - Các mẫu DD5, DD7: lấy từ trội 10 - 12 tuổi, trồng xã Ia Băng, huyện Đắc Đoa, Gia Lai - Các mẫu PL1, PL5, PL8, PL10, PL12: lấy từ trội 12-25 tuổi, trồng thành phố Pleiku, Gia Lai - Các mẫu CL1, CL2 lấy từ trội 35 - 40 tuổi, trồng xã Tân Liên, huyện Cao Lộc, Lạng Sơn - Các mẫu BS2, BS4, BS5,BS6, BS7, BS8, lấy từ trội 10-55 tuổi, trồng xã Tân Hương, huyện Bắc Sơn, Lạng Sơn - Các mẫu AS1, AS2, lấy từ trội 15 -35 tuổi, trồng xã Thạch Sơn, huyện Anh Sơn, Nghệ An - Các mẫu TD3, TD4 lấy từ trội, 30 tuổi, trồng xã Tam Đình, huyện Tương Dương, Nghệ An - Các mẫu QH6, QH7, QH8 lấy từ trội 12 -25 tuổi, trồng xã Hồi Xuân, huyện Quan Hóa, Thanh Hóa - Các mẫu BB5, BB6, BB9, lấy từ trội 30 -38 tuổi, trồng xã Đồng Phúc, huyện Ba Bể, Bắc Kạn * Hàm lượng dầu tính khối lượng khơ kiệt nhân hạt Hàm lượng dầu mẫu tương đối cao, đặc biệt mẫu PL12 đạt đến 72,50% so với khối lượng khơ kiệt nhân hạt, tính khối lượng nguyên liệu ban đầu hàm lượng đạt 24,1% Đây kết khả quan Kết cho thấy hạt Lai thành phần axit béo khơng no chiếm khoảng 86-91%, axit oleic 14-40%, axit linoleic 22-41%, axit linolenic 11-29%; số mẫu có mặt axit palmitoleic (C16:1), erucic (C22:1) với hàm lượng nhỏ khơng đáng kể; axit gadoleic (C20:1) có mặt ba mẫu BS4, BS7, BS8 với hàm lượng từ 7,25 đến 13,8%, mẫu cịn lại hàm lượng khơng đáng kể Thành phần axit béo no chủ yếu palmitic 6–11% stearic 2–3%; vài mẫu có mặt axit arachidic (C20:0), behenic (C22:0), lignoceric (C24:0) với hàm lượng nhỏ khơng đáng kể Đây loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao có tỉ lệ vượt trội axit linoleic, axit thiết yếu cho trình trao đổi chất thể khơng có khả tự tổng hợp Axit sử dụng để ngăn số bệnh ung thư, tiểu đường, sơ hóa nang cơ, sử dụng công nghiệp chất tẩy rửa mỹ phẩm, Axit linoleic ngày sử dụng phổ biến sản phẩm làm đẹp tác dụng da, có khả kháng viêm, giảm mụn cân độ ẩm cho da Đặc biệt thành phần dầu có mặt axit linolenic (hay α-linoleic axit) với hàm lượng cao Đây loại axit có giá trị đặc biệt dược phẩm, bổ sung vào chế độ dinh dưỡng để giảm nguy mắc bệnh tim mạch, kiểm soát lượng cholesterol xấu triglyceride máu, linolenic axit có tính chống oxy hóa, chống xơ vữa động mạch, cao huyết áp, đột quỵ Cơ quan quản lý thực phẩm dược phẩm Mỹ (US FDA) quan kiểm soát dược phẩm cộng đồng Châu Âu (EAEM) từ lâu khuyến cáo người dân sử dụng loại dầu ăn có hàm lượng ba loại axit béo chưa bão hòa oleic, linoleic linolenic cao dầu olive, dầu hạt nho, dầu vừng làm thực phẩm chức để ngăn ngừa bệnh tim mạch Tổng hàm lượng axit béo bão hòa thấp (palmitic – 11% stearic –3%), mức quy định tiêu chuẩn quốc tế cho dầu béo sử dụng làm thực phẩm 12%, cho thấy dầu hạt Lai loại dầu có chất lượng tốt Kết xác định số hóa lý dầu hạt Lai trình bày bảng Bảng 3: Các số hóa lý dầu hạt Lai Các số TT Tỉ trọng ( d20) n20d) MẫuPL12 Mẫu AS2 Mẫu QH8 Mẫu BB9 Mẫu BS8 0,9183 0,9020 0,9023 0,9125 0,8976 1,448 1,472 1,468 1,454 1,457 47,6 58,8 38,6 42,7 36,4 Chiết xuất ( Độ nhớt (cP) Chỉ số axit 0,493 0,117 1,175 0,447 2,494 Chỉ số iode 116,30 114,45 128,64 123,56 104,52 Qua số axit dự đốn chất lượng dầu, số axit thấp chứng tỏ thành phần khơng có mặt axit béo tự phân tử lượng nhỏ dễ gây ôi hỏng dầu dầu bảo quản tốt Chỉ số iode tương đối cao cho phép dự đốn hàm lượng axit béo chưa bão hịa lớn Những kết phù hợp với kết xác định thành phần axit béo trình bày bảng Độ nhớt dầu mức độ trung bình thấp cho thấy loại dầu dễ chế biến So sánh số hoá lý dầu Lai Việt Nam với dầu Lai Hawaii, Mỹ, nguồn nguyên liệu để sản xuất biodiesel, số iode dầu Việt Nam Hawaii tương ứng 135 117; số axit tương ứng 0,945 1,540; độ nhớt tương ứng 45,20 23,89 (lấy giá trị trung bình) Các số gần tương đương cho thấy dầu Lai Việt Nam đáp ứng tiêu chuẩn để chuyển hoá thành methyl ester sản xuất dầu diesel sinh học KẾT LUẬN Thành phần chất hóa học hạt Lai phân bố tỉnh Lạng Sơn, Bắc Kạn, Thanh Hóa, Nghệ An, Gia Lai Việt Nam gồm chất béo, tinh dầu, alcaloid, terpenoid, flavonoid Kết phân tích cho thấy có khác thành phần dầu Lai Việt Nam dầu Lai nước công bố: - Trong thành phần dầu Lai Việt Nam không chứa saponin - Trong thành phần dầu Lai Việt Nam, tổng hàm lượng axit béo không no (86 - 91%) tương đương với nước 92% - Trong thành phần dầu Lai Việt Nam, khơng thấy có mặt số axit heptadecanoic (C17:0) heptadecenoic (C17:1); lại có mặt số axit béo không no gadoleic (C20:1) erucic (C22:1) so với dầu nước ngồi Trong dầu hạt Lai có mặt axit linoleic α-linoleic với tổng hàm lượng lên đến 66%, hai loại axit béo tốt cho sức khỏe nên dầu hạt Lai loại dầu có giá trị dinh dưỡng Thành phần axit béo bão hòa chủ yếu palmitic stearic với tổng hàm lượng thấp (12%) TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu,1995 Phương pháp nghiên cứu hóa học thuốc, NXB Y học Vũ Ngọc Lộ cộng sự, 1996 Những tinh dầu Việt Nam: Khai thác, chế biến, ứng dụng NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội Dược điển Việt Nam IV, 2009 Herena Barbas, 2001 Journal of Physiology and Biochemistry, Vol 57, p 43- 56 Hong Zhenga, Lin Wang, Si Ying Wang et al, 2008: European Journal of Pharmaceutical Science, Vol 33, p 52-59 Mohaned Fawzy Ramadan, 2003 Food Chemistry, Vol 82, p 334 -339 Xi et al, 2002 Zhou and Wang, 2004 Efficient Utility of Fat oil Plants and Subsidiary products, Hunan Academy of Forestry http://www.ajcn.org/content/69/57/827.full http://www.ajcn.org/content/77/2/521.full 10 http://www.worldagroforestrycentre.org/sea/products/afdbases/af/asp/SpeciesInfo.asp?SpID= 187 INITIAL RESEARCH RESULT ON CHEMICAL COMPONENT OF ALEURITES MOLUCCANA SEED OIL Luong Van Tien, Vu Hoang Phuong, Hoàng Van Thang Forest Science Institute of Vietnam SUMMARY Aleurites moluccana (Vietnamese name is Lai) is a valuable big tree which distributed from North to Central of Vietnam A moluccana is a multipurpose tree Its seed provides an ideal source of fat oil with high content of unsaturated fatty acides Seed cake cound be used for livestock feeding Leaves, flowers, resin from young branches could also be used in medicine and wood for furniture This paper is dealing with the chemical composition and some physicochemical characteristics of the oil extracted from the seeds of Aleurites moluccana The fatty acides content is up to 91% The main unsaturated fatty acides are linoleic acide (22 - 41%), linolenic acide (11 - 29%), oleic acide (14 40%) The qualitative analysis of the seed indicate the presence of alkaloids, flavonoids, terpenoids compounds These are promising food sources that rich in n-3 unsaturated fatty acides, beneficial to health Key words: The oil of Aleurites moluccana, Unsaturated acide, Chemical component Người thẩm định: GS.TS Hà Chu Chử ... định tính thành phần hóa học cho thấy nhân hạt Lai chứa thành phần gồm chất béo, tinh dầu, alcaloid, terpenoid, flavonoid Kết trích ly dầu béo Kết phân tích thành phần hố học dầu hạt Lai trình... terpenoid, flavonoid Kết phân tích cho thấy có khác thành phần dầu Lai Việt Nam dầu Lai nước ngồi cơng bố: - Trong thành phần dầu Lai Việt Nam không chứa saponin - Trong thành phần dầu Lai Việt Nam,... cho phép đánh giá khả thu dầu thực tế sản xuất vừa trích ly hết lượng dầu có hạt Xác định thành phần hóa học Định tính nhóm chất hữu thành phần dầu hạt Lai phản ứng hóa học theo phương pháp thơng