1. Áp dụng phương pháp MAPTM (microwave – assisted process) cho quá trình trích ly nhanh hợp chất saponins trong nhân sâm:
Giới thiệu:
Kể từ những bài báo cáo đầu tiên, saponins được biết đến như là hợp chất có hoạt tính sinh học chính trong nhân sâm. Những tính chất dược lý của hợp chất này cũng đã được đề cập đến: kháng viêm, kháng độc tố, chống nghẽn mạch máu, chống mệt mỏi, chống u, bướu, ngăn cản sự đông máu và căng thẳng thần kinh trung ương…. Sự gia tăng trong những nhu cầu gần đây về nhân sâm như là 1 loại thực phẩm bổ
sung tốt cho sức khỏe, đã khuyến khích thêm nhiều mối quan tâm về việc cải thiện những quá trình sản xuất nhân sâm sao cho đạt hiệu quả cao nhất, cũng như là việc thấu hiểu tốt hơn về những đặc tính cơ bản của nhân sâm.
Tổ chức Korean Food Standard Code đã mô tả phương pháp trích ly nhân sâm với nguyên liệu tươi, xử lý dung môi, và nhiệt độ tối đa cho quá trình trích ly không quá 90oC, hàm lượng saponin (> 80 mg/g) trong dịch trích. Hàm lượng saponin là chỉ số quan trọng nhất trong các sản phẩm từ nhân sâm. Thông thường, cần phải tiêu thụ lượng thời gian khá dài để trích ly saponins theo phương pháp truyền thống. Phương pháp thông dụng hiện nay là sử dụng dung môi metanol (CH3OH) 80%, nhiệt độ 75±1oC, và thời gian là 3 giờ, tiến hành trích ly 4 lần. Vì vậy, những quá trình thông thường đòi hỏi nhiều thời gian và năng lượng.
MAP được phát triển bởi Environment Canada. MAP sử dụng vi sóng để hổ trợ cho quá trình trích ly diễn ra nhanh hơn. Quá trình này cho phép trích ly vật liệu khô cũng giống như vật liệu tươi. Điều quan trọng là phải chọn được dung môi sao cho nó tương thích với hợp chất cần trích ly, đồng thời phải có khả năng truyền suốt tương đối đối với vi sóng sử dụng.
Chất phản ứng, thuốc thử và nguyên liệu:
Methanol n-Buthanol Diethyl ether Acetonitrile Chloroform Chất trợ lọc: Whatman 41 và quantitative Q2 Màng lọc MFS 0,45µm
Nguyên liệu: - Bạch sâm Trung Quốc (I)
- Rễ phụ, rễ bên của Panax ginseng C.A. Meyer, bán ở chợ Hàn Quốc.
Được nghiền đến kích thước > 250µm, đóng trong những hộp nhựa (độ ẩm 9.26 – 10.06%, giữ ở nhiệt độ 18±3oC).
Thiết bị:
Thiết bị trích ly thông thường:
1 bình đáy tròn 250 ml gắn với 1 thiết bị ngưng tụ giải nhiệt. Quá trình được diễn ra ở:
75±1oC 3 giờ
Tỷ lệ nguyên liệu và dung môi là 1 : 10 (5g nguyên liệu : 50ml methanol 80%) Sau khi trích ly, dung dịch được đem đi lọc bằng mang lọc 0,45µm (có bổ sung chất trợ lọc). Dịch lọc sẽ được chuyển vào bình định mức. Bã lọc sẽ được đem trích ly lại 3 lần với cùng điều kiện như ban đầu. Sau khi kết thúc quá trình trích ly, thiết bị ngưng tụ được rửa bằng 20ml dung môi. Nước rửa được gộp chung vào bình định mức. Sau đó định mức lên bằng dung môi.
Thiết bị trích ly sử dụng vi sóng trợ (MAP):
Thiết bị Soxwave 100 (Prolabo, France): + Tầng số phát bức xạ 2450 MHz + Năng lượng đầu ra
(30 – 300)±15W
Thiết bị gồm 1 bình bằng thạch anh 250ml, 1 cột làm lạnh Graham, và 1 ống trích ly uốn cong.
Digital Megal 500 gas thermometer (Prolabo) được dùng để xác định nhiệt độ Buchi R11 rotary evaporator để bốc hơi dung môi.
Hoạch định thực nghiệm xác định các thông số ảnh hưởng:
Bảng 15:Ảnh hưởng của thời gian bức xạ đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng saponin
Bảng 16: Ảnh hưởng của năng lượng bức xạ đến hiệu suất thu hồi và hàm lượng saponin
Thông số công nghệ:
Tỷ lệ nguyên liệu và dung môi = 1 : 10 (w/v) Thời gian chiếu xạ = 30s
Năng lượng đầu ra của thiết bị = 300W
Bảng 17: So sánh hiệu suất thu hồi và hàm lượng saponin qua số lần trích ly
Kết quả phân tích cho thấy:
Việc sử dụng MAP cho kết quả tương đương với những phương pháp trích ly thông thường
Thời gian trích ly giảm đáng kể Năng lượng tiêu tốn giảm đáng kể. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ưu và nhược điể m của phương pháp MAP:
Ưu điểm: - Thời gian trích ly ngắn
- Sử dụng ít năng lượng và dung môi - Giảm thiểu lượng nước thải lớn
Nhược điể m: - chọn được dung môi sao cho nó tương thích với hợp chất cần trích ly, đồng thời phải có khả năng truyền suốt tương đối đối với vi sóng sử dụng
2. Một nhóm nhà nghiên cứu Hàn Quốc vừa phát triển được một chất
chống ung thư cực mạnh từ Nhân sâm mà họ tin là sẽ không gây tác dụng phụ:
Sau hơn mười năm nghiên cứu, các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Nhân sâm thuộc công ty Ilhwa đã thành công trong việc chiết xuất nhân tạo chất "IH-901", chất chuyển hóa thường được sinh ra trong ruột non khi một người tiêu thụ Nhân sâm. Thí nghiệm trên loài vật, "IH- 901" nhân tạo chứng tỏ công lực hùng hậu trong việc giết chết tế bào ung thư cũng như ngăn không cho chúng lan qua các bộ phận khác của cơ thể.
Các cuộc thí nghiệm cũng cho thấy thuốc mới mạnh tương đương nhiều thuốc hiện có trên thị trường nhưng không gây các tác dụng phụ như buồn nôn, rụng tóc và suy giảm chức năng sinh sản.
Theo ông Sung Jong – Hwan, giám đốc của Viện, phát hiện này là kết quả của việc tập trung vào nghiên cứu chất saponin, một thành phần dược học trong Nhân sâm có hiệu lực chống ung thư, mặc dù khả năng hấp thu và chuyển hóa chất này không giống nhau ở từng người. IH- 901 vừa nhận được bằng sáng chế của Mỹ và Canada và công ty Ilhwa đang nhắm đến sản xuất lọai thuốc này đại trà. Dự kiến, thuốc mới IH-901 sẽ có mặt rộng rãi trên thị trường thuốc chống ung thư trong 3 - 4 năm nữa.
Theo Korea Times, giới khoa học vừa tìm thấy trong Nhân sâm Hàn Quốc có nhiều loại saponin hơn cả.
3. Nghiên cứu, phát triển kỹ thuật sinh khối tế bào Sâm Ngọc Linh của học viên Quân y:
Từ năm 2006 đến 2008, Học viện Quân y đã phối hợp với đối tác Hàn Quốc (Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên Sinh học - Trường Đại học Tổng hợp Ajou) thực hiện đề tài Nghị định thư: “Hợp tác nghiên cứu xây dựng quy trình tạo khối sâm Ngọc Linh làm nguyên liệu sản xuất chế phẩm phục vụ sức khỏe cộng đồng”. Để thực hiện đề tài này, Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng Sinh - Y - Dược học (Học viện Quân y) đã xây dựng Phòng SKTBTV quy mô pilot với trang thiết bị hiện đại, đạt tiêu chuẩn của các nước tiên tiến (Nhật Bản, Hàn Quốc). Phòng này bao gồm hệ thống hoàn chỉnh: Phòng pha chế sản xuất môi trường; Phòng cấy chuyển tế bào, Phòng nuôi cấy tế bào, Phòng thanh trùng; hệ thống nuôi cấy (bioreactor) thể tích 5 lít, 15 lít, 100 lít; Phòng thu hoạch chiết xuất hoạt chất; Phòng phân tích đánh giá kiểm nghiệm dược; Phòng nghiên cứu dược lý thực nghiệm... Một số cán bộ của Việt Nam đã được cử đi đào tạo tại Hàn Quốc về kỹ thuật SKTBTV nói chung và tế bào sâm nói riêng đã tranh thủ học tập được kinh nghiệm, bí quyết của các chuyên gia nước bạn, tận dụng các trang thiết bị hiện đại, hóa chất chuyên dụng.
Cho đến nay, đề tài đã cơ bản hoàn thành những mục tiêu đề ra và đã được nghiệm thu cấp cơ sở. Như vậy, chỉ với một vài tế bào từ rễ củ sâm Ngọc Linh, bằng kỹ thuật SKTB, các nhà khoa học của Học viện Quân y đã có thể sản xuất sâm Ngọc Linh với số lượng lớn trong vòng 10-20 ngày. Những kết quả cụ thể là: Tạo được callus tế bào rễ sâm Ngọc Linh; duy trì được callus tế bào sâm Ngọc Linh trong môi trường thạch; chọn và khảo sát được các yếu tố ảnh hưởng tới nuôi cấy sinh khối sâm Ngọc Linh trong môi trường lỏng; thành công trong SKTB rễ sâm Ngọc Linh trong bioreactor 5 lít/mẻ, 15 lít/mẻ và 100 lít/mẻ; xây dựng được quy trình định tính và định lượng các thành phần ginsenosid trong sâm Ngọc Linh sinh khối bằng HPLC, so sánh với sâm Ngọc Linh tự nhiên và chất chuẩn; đánh giá tính an toàn và tác dụng dược lý của sâm Ngọc Linh sinh khối; bào chế thành công được một số chế phẩm từ hoạt chất chiết xuất từ sâm Ngọc Linh sinh khối (nước uống tăng lực và viên nang mềm). Các công nghệ này đang được Công ty Nước khoáng Tiền Hải (Thái Bình) đề xuất chuyển giao để sản xuất nước tăng lực.
Đây là những cố gắng đáng khích lệ của các nhà khoa học Học viện Quân y trong việc nghiên cứu, sản xuất ra những sản phẩm phục vụ nhu cầu thiết thực của cuộc sống, đồng thời khẳng định năng lực nghiên cứu của các nhà khoa học trong nước.
Tài liệu tham khảo:
1. Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản, GS.TS. Phạm Xuân Vư ợng, trường đại học nông
nghiệp I, Hà Nội, 2006
2. Luận văn thạc sỹ: Nghiên cứu sản phẩm bột nhân sâm hòa tan, Trương Thị Phương Liên 3. Tài liệu giảng dạy môn Công nghệ chế biến thực phẩm, PGS. TS. Lê Văn Việt Mẫn
4. Food processing handbook, James G. Brennan, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.
KGaA, 2006
5. Food processing technology_principles and practice 2nd, P. Fellows, Woodhead publishing limited & CRC Press LLC, 2000
6. Application of the microwave-assisted process (MAPTM) to the fast extraction of ginseng saponins, Joong-Ho Kwon, Jacqueline M.R. Be1langer, J.R. Jocelyn Paré, Varoujan A.
Yaylayan, Elsevier, 2002
7. Ginseng_The genus panax, William E. Court, Harwood academic publishers, 2000
8. Panax ginseng, David Kiefer, M.D, and Traci Pantuso, B.S, University of Arizona
College of medicine, Tucson, Arizona
9. Method for processing biochemical fine powders of ginseng or the like, William Chuang,
Kim Chuang, US Patent, 2004
10.http://vi.wikipedia.org/wiki/S%C3%A2m 11.http://suckhoecongdong.vn/News/modules.php?name=News&op=viewst&sid=38 12.http://thucphamvadoisong.vn/Th%E1%BB%B1cph%E1%BA%A9m%C4%90%E1%BB %9Dis%E1%BB%91ng/M%E1%BB%97ik%E1%BB%B3m%E1%BB%99tc%C3%A2u h%E1%BB%8Fi/Nh%C3%A2ns%C3%A2mb%E1%BB%95nh%C6%B0th%E1%BA%B Fn%C3%A0o/tabid/829/Default.aspx 13.http://forum.tretoday.net/archive/index.php/t-142563.html 14.http://muivi.com/muivi/index.php?option=com_content&task=view&id=2387&Itemid=4 31 15.http://www.nguyenkynam.com/duoclieu/nhansam.htm 16.http://www.nhantrachoc.net.vn/nthportal/forum/archive/index.php?t-2324.html (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});