Xác định tổng hàm lượng phenolic, flavonoid và hoạt tính chống oxi hóa của một số rau gia vị

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC ===  === ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƢỢNG PHENOLIC, FLAVONOID VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXI HĨA CỦA MỘT SỐ RAU GIA VỊ GV hƣớng dẫn : PGS TS Nguyễn Hoa Du SV thực : Ngô Thị Phƣơng Mã số SV : 1152043878 Lớp : 52K3 - Công nghệ Thực phẩm NGHỆ AN - 05/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : Ngơ Thị Phương MSSV: 1152043878 Khóa: 52 Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài: “Xác định tổng hàm lượng phenolic, flavonoid hoạt tính chống oxi hóa số rau gia vị” Nội dung nghiên cứu, thiết kế tốt nghiệp: - Lý thuyết chung rau gia vị - Lý thuyết chung hợp chất phenolic, flavonoid hoạt tính chống oxi hóa - Xác định tổng hàm lương phenolic, flavonoid hoạt tính chống oxi hóa số rau gia vị Họ tên cán hƣớng dẫn : PGS TS Nguyễn Hoa Du Ngày giao nhiệm vụ đồ án : Ngày tháng năm Ngày hoàn thành đồ án : Ngày tháng năm Ngày tháng năm 2016 Chủ nhiệm môn Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày Ngƣời duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) ii tháng năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: Ngô Thị Phương Ngành: MSSV: 1152043878 Khóa: 52 Cơng nghệ thực phẩm Cán hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Hoa Du Nội dung nghiên cứu, thiết kế: Nhận xét cán hƣớng dẫn: Ngày tháng năm 2016 Cán hƣớng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) iii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Ngô Thị Phƣơng Khóa: 52 Ngành: Cơng nghệ thực phẩm MSSV: 1152043878 Cán duyệt: Nội dung nghiên cứu, thiết kế: Nhận xét cán duyệt: Ngày tháng năm 2016 Cán duyệt (Ký, ghi rõ họ, tên) iv LỜI CẢM ƠN Đồ án hồn thành phịng Trung tâm phân tích chuyển giao công nghệ Thực phẩm -Môi trường, trường ĐH Vinh Để hoàn thành đồ án này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Hoa Du giao đề tài, hết lòng hướng dẫn, bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em suốt q trình hồn thành đồ án Em xin bày tỏ lịng biết ơn Ngô Thị Thủy Hà giúp đỡ tạo điều kiện sử dụng máy móc thiết bị nghiên cứu Nhân dịp em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cơ, cán khoa Hóa học, cán hướng dẫn phịng thí nghiệm, phịng chuẩn bị, phịng Hóa vơ cơ, Trung tâm Phân tích Chuyển giao Công nghệ thực phẩm Môi trường, trường đại học Vinh tạo điều kiện cho em học tập nghiên cứu môi trường học tập khoa học, giúp cho em có kiến thức vững vàng trước bước vào đời Tuy nhiên, đồ án chắn cịn nhiều thiếu sót nên em mong q thầy bạn góp ý để em hồn thiện đồ án học hỏi, rút kinh nghiệm cho công tác nghiên cứu sau Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn vơ hạn tới gia đình, bạn bè người thân động viên giúp đỡ em hồn thành khóa luận Vinh, tháng năm 2016 Sinh viên Ngô Thị Phương v TÓM TẮT Các mẫu rau gia vị thu mua chợ thuộc phường Bến Thủy phường Trường Thi, thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An Hàm lượng phenolic loại rau gia vị: rau húng quế (Ocimum basilicum L), rau răm (Persicaria), rau (Anethium graveolens), rau mùi tàu (Eryngium foetidum L) xác định theo phương pháp sử dụng thuốc thử Folin – Ciocalteu dựa ngun tắc mơi trường kiềm hợp chất phenolic khử Mo+6 W+6 Mo+5, W+5 Mo+4và W+4 tạo thành dung dịch màu xanh dương có hấp thụ cực đại λ = 765 nm, xác định phương pháp quang phổ hấp thụ UV-Vis Hàm lượng flavonoid rau xác định theo nguyên tắc tạo phức màu với AlCl etanol 2% Hoạt tính antioxidant đánh giá khả bắt giữ gốc tự ABTS+ Kết nghiên cứu chứng tỏ rau gia vị nguồn cung cấp tiềm chất chống oxi hóa tự nhiên, chế độ ăn uống hàng ngày cần bổ sung loại rau gia vị phù hợp để có lợi ích tốt vi MỤC LỤC Trang TRANG BÌA i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỜI CẢM ƠN v TÓM TẮT vi DANH SÁCH HÌNH VẼ ix DANH SÁCH CÁC BẢNG x MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu 3 Đối tượng nghiên cứu Chƣơng I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan loại rau gia vị 1.1.1 Rau gia vị gì? 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Các dạng sử dụng gia vị thực phẩm 1.1.4 Tác dụng rau gia vị 1.1.5 Một số loại rau gia vị Việt Nam 1.2 Tổng quan phenolic 16 1.2.1 Giới thiệu hợp chất phenolic thực vật 16 1.2.2 Phân loại hợp chất phenolic 16 1.2.3 Một số hợp chất phenolic điển hình 17 1.2.4 Khả chống oxi hóa 23 1.2.4 Phương pháp trắc quang xác định hàm lượng hợp chất phenolic 25 1.2.5 Phương pháp xác định flavonoid 26 1.3 Tổng quan chất chống oxi hóa 26 1.3.1 Định nghĩa chất chống oxi hóa 26 1.3.2 Lợi ích sức khỏe chất chống oxi hóa 26 1.3.3 Cơ chế tác dụng chất chống oxi hóa 27 1.3.4 Một số phương pháp xác định chất chống oxi hóa 30 1.4 Một số nghiên cứu thành phần hóa học loại rau gia vị công bốError! Bookma Chƣơng II.KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 34 2.1 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất 34 2.1.1 Dụng cụ, thiết bị 34 2.1.2 Hóa chất 34 2.1.3 Pha chế dung dịch 35 2.2 Xử lý mẫu 37 vii 2.2.1 Xử lí mẫu 37 2.2.2 Chiết mẫu 37 2.3 Phương pháp xác định tổng phenolic, flavonoid chất chống oxi hóa 38 2.3.1 Xác định tổng hàm lượng phenolic 38 2.3.2 Xác định hàm lượng flavonoid 40 2.3.3 Xác định hoạt tính chống oxi hóa 40 2.4 Đánh giá kết phân tích 41 2.4.1 Phương pháp xử lý kết phân tích 41 2.4.2 Phương pháp thống kê xử lý đường chuẩn 43 Chƣơng III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Xác định tổng phenolic dịch chiết số rau gia vị 44 3.1.1 Xây dựng đường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ axit gallic 44 3.1.2 Kết xác định hàm lượng phenolic dịch chiết rau gia vị phương pháp trắc quang 44 3.1.3 Nhận xét kết 45 3.2 Xác định tổng flavonoid dịch chiết số rau gia vị 47 3.2.1 Xây dựng đường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ quercetin 47 3.2.2 Kết xác định hàm lượng flavonoid dịch chiết rau gia vị phương pháp trắc quang 48 3.2.3 Nhận xét kết 48 3.3 Xác định hoạt tính chống oxy hóa dịch chiết rau gia vị 49 3.3.1 Xây dựng đường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ BHT 49 3.3.2 Kết xác định hoạt tính chống oxi hóa dịch chiết rau gia vị phương pháp trắc quang 50 3.3.3 Nhận xét kết 51 3.4 Nhận xét mối tương quan 52 3.4.1 Mối tương quan hàm lượng phenolic flavonoid loại rau gia vị 53 3.4.2 Mối tương quan hàm lượng flavonoid hoạt tính chống oxi hóa loại rau gia vị 54 3.4.3 Mối tương quan hàm lượng phenolic hoạt tính chống oxi hóa loại rau gia vị Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined Phụ lục 1: Phổ UV-VIS dãy chuẩn 62 Phụ lục 2: Phổ UV-VIS dịch chiết mẫu rau gia vị etanol 70% 62 viii DANH SÁCH HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Các flavonoid tự nhiên 18 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 3.1 Các acid phenolic tự nhiên 19 Đơn vị cấu trúc lignin 21 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ axit gallic etanol 70% (l = 1,0cm, λ = 765 nm) 44 Hình 3.2 Hàm lượng phenolic số rau gia vị 45 Hình 3.3 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ quercetin etanol 70% (l = 1,0cm, λ = 420 nm) 47 Hàm lượng flavonoid số rau gia vị 49 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vàonnồng độ BHT etanol 70% (l = 1,0cm, λ = 734nm) 50 Hình 3.6 Hình 3.7 Hàm lượng chất chống oxi hóa số rau gia vị 51 Hàm lượng phenolic, flavonoid chất chống oxi hóa số rau gia vị 53 ix DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng 100 g phần ăn rau răm Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Thành phần dinh dưỡng 100 g phần ăn đượccủa rau Thành phần hóa học rau húng quế 100 (g) phần ăn 10 Thành phần hóa học rau mùi tàu 100 g phần ăn 14 Bảng 1.5 Phân loại hợp chất phenolicdự số lượng nguyên tử cacbon phân tử 17 Bảng 1.6 Bảng 1.7 Hàm lượng phenolic hoạt tính chất chống oxi hóa số rau gia vị 32 Tổng lượng phenolic, flavonoid tannin dịch chiết rau mùi tàu metanol 33 Bảng Hàm lượng phenolic hoạt tính chống oxi hóa số loại rau gia vị 33 Bảng 2.1 Giá trị phân bố t tương ứng với xác suất p bậc tự k 42 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ axit gallic ethanol 70% (l = 1,0cm, λ = 765 nm) 44 Tổng phenolic loại rau gia vị 45 So sánh kết xác định hàm lượng phenolic tác giả khác 46 Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ quercetin ethanol 70% (l = Bảng 3.5 Bảng 3.6 1,0cm, λ = 765 nm) 47 Tổng flavonoid loại rau gia vị 48 So sánh kết xác định hàm lượng flavonoid tác giả khác 49 Bảng 3.7 Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ quercetin ethanol 70% (l = 1,0cm, λ = 765 nm) 49 Bảng 3.8 Hàm lượng chất chống oxi hóa hoạt tinh chống oxi hóa loại rau gia vị 51 Bảng 3.9 So sánh kết xác định hàm lượng chất chống oxi hóa tác giả khác 52 Bảng 3.10 Hàm lượng phenol, flavonoid hoạt tính chống oxi hóa số rau gia vị52 x Hình 3.4 Hàm lượng flavonoid số rau gia vị Hàm lượng flavonoid bốn loại rau gia vị trình bày bảng 3.4 hình 3.4 Kết xử lý thống kê cho thấy hàm lượng flavonoid khác theo loài mức ý nghĩa 0,05 (p  0,05) Trong số loại rau gia vị nghiên cứu mùi tàu có hàm lượng flavonoid cao (8.49mg QE/g khối lượng mẫu tươi), theo sau rau răm húng quế với hàm lượng tương ứng 7.99 6,51 mg QE/g khối lượng mẫu tươi Rau có hàm lượng flavonoid thấp 5.16mg QE/g khối lượng mẫu tươi Theo Bhavana công cho thấy hàm lượng flavonoid phụ thuộc vào loài xác định hàm lượng flavonoid rau mùi tàu số khu vực đia lí Ấn Độ dao động khoảng từ 12,957 đến 34,358 mg QE/ g khối lượng khơ Tại Ấn Độ nhà nghiên cứu lại thu kết khác nhau, điều chứng tỏ thay đổi vị trí địa lý làm thay đổi điều kiện đất đai, khí hậu, ánh sáng thành phần tự nhiên khác dẫn đến thay đổi trình sản xuất hợp chất thứ cấp (phenolic, flavonoid…) Bảng 3.6 So sánh kết xác định hàm lƣợng flavonoid tác giả khác Loại rau gia vị Kết Bhavana cộng [21] (mg QE/ g mẫu khô) Rau mùi tàu - Andaman - Darjeeling Kết (mg QE/g mẫu tươi) 34,358  0,19 15,765  0,18 12,957  0,22 - Karnataka - Thành phố Vinh 8,49  0,033.10-4 ( QE : quercetin equivalent) 3.3 Xác định hoạt tính chống oxy hóa dịch chiết rau gia vị 3.3.1 Xây dựng đường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ BHT Để xây dựng phương trình đường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ BHT, tiến hành nghiên cứu khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer BHT Chuẩn dung dịch BHT nồng độ (mM khác nêu bảng 3.7.Sau thực thí nghiệm theo quy trình phân tích, ta thu kết sau Bảng 3.7.Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ BHT ethanol 70% (l = 1,0cm, λ = 420 nm) STT Ci (mM) Ai 0,005 0,29321 0,01 0,26668 0,02 0,20023 49 0,03 0,12475 0,04 8.8125E-2 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vàonồng độ BHT ethanol 70% (l = 1,0cm, λ = 734 nm) Kết khảo sát cho thấy mật độ quang có phụ thuộc tuyến tính tốt với nồng độ BHT theo phương trình hồi quy tuyến tính: Y= -6.131x+0.323 với hệ số tương quan: R2=0.989 3.3.2 Kết xác định hoạt tính chống oxi hóa dịch chiết rau gia vị phương pháp trắc quang - Hàm lượng chất có hoạt tính antioxidant tương đương BHT g rau tươi tính theo cơng thức: m antioxidant = C antioxidant V M f m.1000 Trong đó: Cantioxidant : Nồng độ antioxidant tính theo dãy chuẩn BHT (mM) V:Thể tích dịch mẫu thu (ml) M:Khối lượng BHT (g/mol) m:Khối lượng mẫu (g) f:Độ pha loãng - Khả thu nhặt gốc tự ABTS tính theo cơng thức sau; I% = ( Ablank  Asample Ablank Trong đó: 50 )  100 Ablank độ hấp thụ dung dịch có chứa tất hợp chất phản ứng ngoại trừ dung dịch chiết mẫu Asample độ hấp thụ dung dịch có dịch chiết mẫu Ablank = 0,73984 Từ kết đo, phương trình đường chuẩn axit gallic từ cơng thức xác định khối lượng phenol, cơng thức tính I% ta thu kết sau: Bảng 3.8.Hàm lượng chất chống oxi hóa hoạt tinh chống oxi hóa loại rau gia vị STT Loại rau Rau húng quế Độ hấp thụ Nồng độ Thể tích trung bình Trung bình dịchmẫu Độ pha sau lần đo (mmol) (ml) loãng 0,10644 0,03532 10 TEAC (mg BHT/g mẫu) 0,0778 I% 85,61  0,033.10 -4 Rau răm 0,22643 0,01575 10 100 Rau mùi tàu 0,11690 0,03362 10 40 3,47  0,0047 69,39 2,96 94,53  0,067.10 -4 Rau 0,19909 0,02021 10 20 0,89 97,87  0,043.10 -3 (TEAC: total equivalent antioxidant capacity) 3.3.3 Nhận xét kết Hình 3.6 Hàm lượng chất chống oxi hóa số rau gia vị 51 Khả khử gốc tự ABTS phép phân tích để đánh giá khả chống oxi hóa vitro thường sử dụng nghiên cứu Khả khử gốc tự ABTS dịch chiết từ loại rau gia vị thể bảng 3.8 hình 3.6 Kết cho thấy hoạt tính chống oxi hóa rau răm mùi tàu cao đáng kể so với loại rau khác, p