Mẫu Hàm lƣợng tro
khoáng (%TLK)
Bột Ngải trắng 7,86 ± 0,15
Mỗi giá tr trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại ± Độ lệch chu n (Mean ± SD)
Kết quả từ bảng 3.2 cho thấy bột củ Ngải trắng có hàm lƣợng khoáng đạt 7,86%. Kết quả này tƣơng đồng với một báo cáo của Niranjan và cộng sự năm 2003. Niranjan và cộng sự khi nghên cứu về thành phần hóa học của chi
Curcuma, đã cơng bố hàm lƣợng tro khống của củ nằm trong khoảng 6,9 –
Kết quả hàm lƣợng khoáng của Ngải trắng thu đƣợc thấp hơn các nghiên cứu trên thế giới về một số loài khác thuộc cùng chi Curcuma. Năm 2011,
Paliwal và cộng sự đã công bố hàm lƣợng tro khoáng của củ Curcuma caesia Roxb. là 9,03% [70]. Tiếp đó, năm 2015, nghiên cứu của Pawar và cộng sự cho thấy hàm lƣợng tro khoáng của củ Curcuma longa đạt 11,69% [71]. Theo Dƣợc điển y học Ấn Độ I, Curcuma longa Linn. có hàm lƣợng tro khống
tổng thƣờng thấp hơn 9 .
Có sự chênh lệch nhƣ vậy ngoài sự khác biệt về lồi cịn do sự ảnh hƣởng của loại đất mà thực vật sinh sống, điều kiện khắc nghiệt của ngoại cảnh ảnh hƣởng nhƣ sự hạn hán hay nhiệt độ môi trƣờng cũng làm thay đổi hàm lƣợng khoáng của thực vật.
3.1.3. Khảo sát nhiệt độ ly trích
Thí nghiệm đƣợc tiến hành với 4 nghiệm thức, 1 g mẫu ly trích trong 40 ml dung mơi, sử dụng hệ thống bồn siêu âm, thời gian ly trích 30 phút, nhiệt độ thay đổi từ 50-80oC, m i nghiệm thức lặp lại 3 lần, đánh giá dựa trên hàm lƣợng curcumol và phenolic thu đƣợc trong dịch ly trích. Kết quả khảo sát đƣợc thể hiện ở bảng 3.3.
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ ly trích lên hàm lượng hoạt chất được ly
trích từ củ Ngải trắng
Nhiệt độ (0C) Hàm lƣợng Curcumol(mg/g) Hàm lƣợng phenolic (mg/g)
50 0,121d ± 0,001 2,133c ± 0,013
60 0,125c ± 0,002 2,167bc ± 0,014
70 0,129b ± 0,001 2,213b ± 0,015
80 0,133a ± 0,001 2,286a ± 0,047
Mỗi giá tr trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại ± Độ lệch chu n (Mean ± SD).Các chữ cái trên cùng một cột biểu th sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở
Nhiệt độ ly trích là một trong những yếu tố có ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình ly trích. Khi nhiệt độ càng cao ngun liệu trƣơng nở và tinh dầu s linh động hơn, tạo điều kiện cho q trình ly trích. Trái lại, nhiệt độ tăng cao s thúc đẩy các biến đổi hóa học của các thành phần trong nguyên liệu, ảnh hƣởng tới chất lƣợng
Theo Spigno và cs. (2007), nhiệt độ ly trích tác động đến khả năng h a tan, tốc độ truyền khối và sự ổn định của các hợp chất [72]. Kết quả xác nhận thực tế là dƣới một giới hạn nhất định, nhiệt độ cao nâng cao hiệu quả ly trích do tăng cƣờng mức độ khuếch tán và độ hịa tan của chất phân tích trong các dung mơi [73]. Quan sát kết quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ tối ƣu cho sự ly trích phenolic và curcumol từ cây Ngải trắng là 80oC với hàm lƣợng tƣơng ứng là 2,286a ± 0,047 mg/g TLK, 0,133a ± 0,001 mg/g TLK.
Kết quả này tƣơng tự với kết quả của Azahar 2017 đã tối ƣu hố hiệu suất ly trích phenolic Curcuma Zedoaria với các điều kiện thời gian (80-120 phút) và nhiệt độ (60oC – 80oC) [74]. Nghiên cứu trƣớc đó của Paulucci 2013 đã báo cáo nhiệt độ tối ƣu cho sự ly trích phenolic từ Curcuma longa L. là 80oC [86]. Một báo cáo khác của Deng 2006 đã trích li curcumol từ củ các loài thuộc chi Curcuma tại nhiệt độ 80oC [87].
Vì vậy, nhiệt độ tối ƣu cho sự ly trích curcumol và phenolic từ củ Ngải trắng là 80oC.
3.1.4. Khảo sát thời gian ly trích
Thí nghiệm đƣợc tiến hành với 4 nghiệm thức, 1 g mẫu ly trích trong 120 ml dung mơi, sử dụng hệ thống bồn siêu âm, nhiệt độ ly trích 800C, thời gian ly trích thay đổi 30-120 phút, m i nghiệm thức lặp lại 3 lần, đánh giá dựa trên hàm lƣợng curcumol và phenolic thu đƣợc trong dịch ly trích. Kết quả khảo sát đƣợc thể hiện ở bảng 3.4.
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của thời gian ly trích lên hàm lượng curcumol được ly trích từ củ Ngải trắng Thời gian (phút) Hàm lƣợng Curcumol(mg/g) Hàm lƣợng phenolic (mg/g) 30 0,133c ± 0,001 2,273c ± 0,036 60 0,143b ± 0,043 2,438b ± 0,029 90 0,177a ± 0,007 2,465a ± 0,054 120 0,173a ± 0,007 2,468a ± 0,029
Mỗi giá tr trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại ± Độ lệch chu n (Mean ± SD).Các chữ cái trên cùng một cột biểu th sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở
mức p<0,05.
Thời gian ly trích càng dài, hiệu suất thu nhận sản phẩm càng tăng, nhƣng đến một ngƣỡng thời gian nhất định thì lƣợng sản phẩm thu đƣợc tăng thêm không đáng kể, đồng thời có thể ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng sản phẩm. Do vậy càng xác định thời gian ly trích cho thích hợp. Thời gian đƣợc khảo sát để ly trích curcumol và phenolic là 30, 60, 90, 120 phút.
Bảng 3.4 cho thấy, thời gian ly trích càng dài thì hiệu suất thu nhận hoạt chất từ củ Ngải trắng càng cao. Thời gian ly trích cho hàm lƣợng curcumol và phenolic cao nhất là 90phút tƣơng ứng 0,177a ± 0,007 và 2,465a ± 0,054. Tuy nhiên khi thời gian tăng lên 120 phút thì hàm lƣợng hoạt chất thu nhận tăng không đáng kể, đồng thời có xu hƣớng giảm tƣơng ứng 0,173a ± 0,007; 0,173a ± 0,007).
Nhƣ vậy, thời gian 90 phút đã trích gần nhƣ tối đa lƣợng hoạt chất có trong nguyên liệu. Vậy thời gian 90 phút đem lại hiệu quả cao nhất cho quá trình ly trích curcumol và phenolic từ củ Ngải trắng. Báo cáo trƣớc đó của Azahar 2017 cũng cho biết, thời gian tối ƣu cho sự ly trích phenoic từ cây là 80-120 phút [74].
3.1.5 Khảo sát tỷ lệ dung mơi ly trích
Thí nghiệm đƣợc tiến hành với 8 nghiệm thức, sử dụng hệ thống bồn siêu âm, nhiệt độ ly trích 80oC, thời gian ly trích 90 phút, thể tích dung mơi thay đổi từ 5-70 ml, m i nghiệm thức lặp lại 3 lần, đánh giá dựa trên hàm lƣợng curcumol và phenolic thu đƣợc trong dịch ly trích. Kết quả khảo sát đƣợc thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của dung mơi ly trích lên hàm lượng curcumol và
ph nolic được ly trích từ củ Ngải trắng
Tỉ lệ mẫu/dung môi (g/ml) Hàm lƣợng curcumol (mg/g) Hàm lƣợng phenolic (mg/g) 1/5 0,141c ± 0,009 0,507g ± 0,06 1/10 0,161b ± 0,006 1,037f ± 0,07 1/20 0,176a ± 0,005 1,776e ± 0,147 1/30 0,176a ± 0,004 2,413d ± 0,172 1/40 0,177a ± 0,004 3,897c ± 0,28 1/50 0,177a ± 0,005 4,872b ± 0,43 1/60 0,176a ± 0,005 6,65 a ± 0,74 1/70 0,176 a ± 0,004 6,92 a ± 0,46
Mỗi giá tr trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại ± Độ lệch chu n (Mean ± SD).Các chữ cái trên cùng một cột biểu th sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở
mức p<0,05.
Khả năng khuếch tán của các thành phần hoạt chất trong củ Ngải trắng vào dung môi càng lớn nếu lƣợng dung môi sử dụng càng lớn, tuy nhiên nếu lƣợng dung môi quá lớn mà hiệu suất thu nhận các thành phần hoạt chất tăng không đáng kể thì s khơng hiệu quả: tốn dung môi, tốn thời gian và năng lƣợng để đuổi dung môi.
Kết quả xác định hàm lƣợng các chất trong dịch ly trích và kết quả trắc nghiệm phân hạng (bảng 3.5) cho thấy những nghiệm thức mà giá trị hàm lƣợng có mẫu tự theo sau giống nhau thì khơng có khác biệt trong nghĩa thống kê. Hàm lƣợng curcumol ở củ Ngải trắng tăng dần theo thể tích, tuy nhiên đến ngƣỡng thể tích 20 ml hàm lƣợng curcumol ổn định 0,176 ± 0,005 (mg/g TLK), thống kê cho kết quả khác biệt khơng có nghĩa, điều đó cho
thấy, ở thể tích 20 ml/1g khơ mẫu đã ly trích kiệt hàm lƣợng curcumol trong mẫu củ Ngải trắng.
Tƣơng tự đối với phenolic, hàm lƣợng phenolic ở củ Ngải trắng tăng dần theo thể tích, tuy nhiên đến ngƣỡng thể tích 60 ml 1g hàm lƣợng phenolic là 6,65 ± 0,74 (mg/g TLK), thống kê cho kết quả khác biệt khơng có nghĩa đối với các nghiệm thức tiếp theo, điều đó cho thấy, ở thể tích 60ml/1g khơ mẫu đã ly trích kiệt hàm lƣợng phenolic trong mẫu củ Ngải trắng.
Trong q trình ly trích sử dụng dung mơi, khi tăng thể tích dung mơi s thúc đẩy một gradient nồng độ càng tăng, điều này s dẫn đến tăng tốc độ khuếch tán của các chất cần ly trích, làm q trình ly trích diễn ra tốt hơn. Nhƣng nếu sử dụng quá nhiều dung môi s gây lãng phí và ảnh hƣởng tới mơi trƣờng. Đây chính là nghĩa của việc xác định tỉ lệ ngun liệu/dung mơi phù hợp để trích kiệt hợp chất cần nhắm tới trong ly trích. Vì vậy, lƣợng dung mơi đƣợc lựa chọn để ly trích thu nhận curcumol và phenolic tối ƣu cho cả 2 từ củ Ngải trắng là 1g/60ml dung môi.
3.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG HOẠT CHẤT TRONG CAO CHIẾT
3.2.1. Xác định hàm lƣợng Phenolic của cao chiết
Sau khi đã xác định đƣợc quy trình ly trích thu nhận phenolic ở củ Ngải trắng với điều kiện trích li là sử dụng hệ thống bồn siêu âm, dung môi ethanol, nhiệt độ 80oC trong 90 phút, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/60 (g/ml), chúng ta có kết quả ở bảng 3.6, hiệu suất thu hồi cao chiết là 6,5 ± 0,02 và hàm lƣợng phenolic tổng số trong cao chiết củ Ngải trắng là 76,39 ± 1,53 (mg/g TLK).
Bảng 3.6: Hiệu suất thu hồi cao chiết và hàm lượng phenolic tổng số trong
cao chiết củ Ngải trắng
Hiệu suất thu hồi cao chiết (%)
Hàm lƣợng phenolic tổng số (mg/g cao chiết)
6,5 ± 0,02 76,39 ± 1,53
Mỗi giá tr trong bảng là trung bình của 3 lần lặp lại ± Độ lệch chu n (Mean ± SD)
Kết quả này phù hợp với báo cáo gần đây của Pariha (2017) cho biết hàm lƣợng phenolic tổng số của các loài thuộc chi Curcuma thu thập tại các vùng khác nhau ở Chhattisgarh (Ấn Độ) dao động từ 25,81 ± 4,91 đến 151,33 ± 13,9 mg/g GAE [75].
Báo cáo khác của Penorapai 2017 hàm lƣợng phenolic tổng số trong một số loài thuộc chi Curcuma tại Thái Lan, bao gồm Curcuma aromatica
Salisb, Curcuma longa L., Curcuma xanthorrhiza Roxb., Curcuma Zediaria
Roscoe, Curcuma aeruginosa Roxb., Curcuma aurantiaca Van Zijip., và Curcuma parviflora Wall H. dao động từ 2,95 đến 132,42 mg/g. Trong đó,
hàm lƣợng phenolic của Curcuma aromatica Salisb là 118,94 ± 7,13 mg/g. Nghiên cứu trƣớc đó của Gan 2010 , ở Curcuma aromatica Salisb, hàm lƣợng phenolic tổng số xác định đƣợc rất thấp 0,38 ± 0,05 mg/g GAE) [76].
Sự khác biệt này có thể do giai đoạn tăng trƣởng, khí hậu, thời điểm thu hái, phƣơng pháp ly trích. Những nghiên cứu trƣớc đây đã cho biết hàm lƣợng và loại phenolic trong thực vật khác nhau ở những giai đoạn phát triển [77][78]. Theo báo cáo Bhargava 2006 , hàm lƣợng hoạt chất trong thực vật khác nhau khi giai đoạn trồng khác nhau và phụ thuộc vào giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của cây [79]. Theo báo cáo của Rigane và cs (2013), hàm lƣợng phenolic trong lá và hoa của dịch chiết cây C.officinalis có thể khác
nhau ở đầu và cuối giai đoạn ra hoa [80]. Những cây cùng chi có thể có hàm lƣợng và loại phenolic khác nhau tùy thuộc vào môi trƣờng phát triển.
3.2.2. Xác định hàm lƣợng Curcumol của cao chiết
Hình 3.1: Kết quả HPLC mẫu cao chiết củ Ngải trắng
Sau khi đã xác định đƣợc quy trình ly trích thu nhận curcumol ở củ Ngải trắng với điều kiện trích li là sử dụng hệ thống bồn siêu âm, dung môi ethanol, nhiệt độ 80oC trong 90 phút, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/20 (g/ml), tiến hành xác định hàm lƣợng curcumol trong cao chiết củ Ngải trắng bằng phƣơng pháp HPLC, chúng ta có kết quả hàm lƣợng curcumol tổng số trong cao chiết củ Ngải trắng nhƣ bảng 3.7.